CN102554368B - 一种剃齿机用工件自动夹具快换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，所述第一旋转轴（6）的右端通过顶尖（8）顶紧第一夹具（1），该第一夹具（1）穿套在夹具快换托座（9）的定位孔中，所述夹具快换托座（9）可转动连接在送料机构（5）上；在所述第一夹具（1）中穿设有第一拉杆（10），该第一拉杆（10）的右端伸入第二夹具（2）的中心孔内，所述第二夹具（2）的右端与第二旋转轴（7）通过锥面配合，在所述第二夹具（2）的中心孔中穿设有第二拉杆（12），该第二拉杆（12）的右端与第二旋转轴（7）内可张合的拉爪（13）相连接。本发明减少了更换夹具时对心的时间，同时减少了夹具更换的次数，提高了机床的加工效率和自动化程度，具有设计巧妙、可靠性高等特点。

Description

一种剃齿机用工件自动夹具快换装置

技术领域

本发明涉及一种机床构件，特别涉及一种剃齿机上的工件夹具快换装置。

背景技术

现在汽车、摩托车，船舶，工程机械，轻工机械等行业对机床加工效率、自动化程度的要求越来越高，在传统剃齿机上，齿胚两侧的夹具分别通过螺栓固定在底座内的旋转轴上，当齿胚类型变更需要更换夹具时，要拆下螺栓，安装上新的夹具，然后重新对夹具进行对心，这种对心的过程十分耗时，若是操作者不熟练，消耗的时间更是成倍增长，严重影响了加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够有效提高加工效率的剃齿机用工件自动夹具快换装置。

本发明的技术方案如下：一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，包括第一夹具（1）、第二夹具（2）、第一定位座（3）、第二定位座（4）和送料机构（5），在所述第一定位座（3）内转动连接有第一旋转轴（6），第二定位座（4）内转动连接有第二旋转轴（7），在所述第一旋转轴（6）的右端设置有顶尖（8），该顶尖（8）与第一夹具（1）的左端顶紧，所述第一夹具（1）穿套在夹具快换托座（9）的定位孔中，由径向穿设的定位销（11）限位，所述夹具快换托座（9）可转动连接在送料机构（5）上；在所述第一夹具（1）中穿设有第一拉杆（10），该第一拉杆（10）的右端能够从左向右伸入第二夹具（2）的中心孔内，所述第二夹具（2）的右端伸入第二旋转轴（7）内，两者之间通过锥面配合，在所述第二夹具（2）的中心孔中穿设有第二拉杆（12），该第二拉杆（12）的右端与第二旋转轴（7）内可张合的拉爪（13）相连接。

本发明将夹具的安装方式由传统的螺栓固定改为用顶尖顶紧和拉爪连接的方式，更换夹具时，将第二夹具从第一拉杆的右端退出，拔出定位销，将第一夹具从夹具快换托座上取下，换上新的第一夹套在夹具快换托座的定位孔中，插入定位销限位；然后松开拉爪，将第二夹具从第二旋转轴内退出，更换上新的第二夹具后将新的第二夹具插入到第二旋转轴内。第一夹具通过顶尖保证夹具的中心位置，第二夹具通过锥形面配合保证夹具的中心位置，使对心的过程更加快捷，从而有效提高了加工效率。

所述第一夹具（1）为中空结构，在第一夹具（1）上一体形成有环形凸台（1a），为了避免第一夹具（1）旋转与夹具快换托座（9）摩擦产生摩擦力，阻碍第一夹具的旋转，在该环形凸台（1a）的左侧设有固定套（15），该固定套（15）通过滚针轴承与第一夹具（1）转动连接，所述固定套（15）的右端具有端部凸台（15a），该端部凸台（15a）与环形凸台（1a）卡接配合，在所述固定套（15）左部的外壁上开有定位槽（14），该定位槽（14）与定位销（11）相配合。当加工齿胚时，齿胚带动第一夹具旋转，因第一夹具与固定套是轴承连接，并且固定套由定位销限制了旋转位移，固定套不会随之旋转，消除了摩擦。

为了防止外部的杂质及灰尘沿卡接配合面进入滚针轴承内，在卡接配合面上设有密封结构，若改用油封或橡胶圈密封，加工齿胚时，第二夹具旋转会与油封或橡胶圈之间产生摩擦，阻碍第二夹具的旋转。因此，在所述端部凸台（15a）朝向环形凸台（1a）的端面上一体形成有多个环形小凸台（15b），各环形小凸台（15b）的圆心均位于固定套（15）的轴心线上，并且环形小凸台（15b）嵌入环形凸台（1a）端面上对应的环形槽中，用这种卡接配合来达到密封的目的。

在所述第一拉杆（10）的左端螺纹连接有锁紧螺母（16），该锁紧螺母（16）的外表面上设置有锁紧键槽（17），与该锁紧键槽（17）相配合的锁紧销（18）沿径向穿设在第一夹具（1）上，该锁紧键槽与锁紧销的配合限制了第一拉杆在第一夹具内部的相对旋转。

在所述第一夹具（1）内一体形成有限位凸台（19），该限位凸台（19）位于锁紧螺母（16）的右侧；在所述第一拉杆（10）上套装有弹簧（20），该弹簧（20）的左端与限位凸台（19）抵接，弹簧（20）的右端与第一拉杆（10）上的台阶面相抵接。该弹簧具有预紧压力，对第一拉杆始终施加向右的力，又因为限位凸台限制了锁紧螺母的位移，使得第一拉杆不会在第一夹具内部左右移动。

在所述第一夹具（1）的右部套装有第一压紧套（21），该第一压紧套（21）和固定套（15）分居环形凸台（1a）的两侧，并且第一压紧套（21）通过螺栓（22）与环形凸台（1a）相固定；与所述第一压紧套（21）相配合的第二压紧套（23）套装于第二夹具（2）的左端，该第二压紧套（23）通过螺栓（24）固定在第二夹具（2）上。加工时，第一压紧套和第二压紧套紧紧压住齿胚的两端，加强了齿胚的固定。同时，加工不同类型的齿胚时，因有的齿胚内孔一致，因此，加工不同内孔的齿胚时，不需要将第一夹具和第二夹具整个更换，只需更换第一压紧套和第二压紧套即可，进一步提高了更换的效率。

所述拉爪（13）的右端连接有伸缩杆（25），该伸缩杆（25）与拉爪油缸（26）的活塞杆螺纹连接。拉爪油缸的活塞杆左右移动，可带动伸缩杆的移动，以达到控制拉爪开合的目的。

在所述拉爪油缸（26）内设有拉爪弹簧（27），所述拉爪弹簧（27）套装在拉爪油缸（26）的活塞杆上，该拉爪弹簧（27）的右端与拉爪油缸（26）的活塞相抵接，该该拉爪弹簧（27）的左端与拉爪油缸（26）内壁相抵接。在拉爪油缸停止工作时，拉爪弹簧的预紧力始终压紧活塞，使拉爪处于合上的状态。

有益效果：本发明在更换夹具时，松开拉爪和定位销即可取出夹具，同时增设压紧套来减少夹具更换的次数，并且第一夹具通过顶尖保证夹具的中心位置，第二夹具通过锥形面配合保证夹具的中心位置，并且大大减少了更换夹具时对心的时间，提高了机床的加工效率和自动化程度，具有设计巧妙、可靠性高等特点。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2为第一夹具的剖视图。

图3为送料机构的结构示意图。

图4为第二夹具和第二定位座的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明由第一夹具1、第二夹具2、第一定位座3、第二定位座4、送料机构5、第一旋转轴6、第二旋转轴7、顶尖8、夹具快换托座9、第一拉杆10、定位销11、第二拉杆12、拉爪13、固定套15、锁紧螺母16、锁紧销18、弹簧20、第一压紧套21、第二压紧套23、拉爪油缸26、拉爪弹簧27等部件构成。其中，在所述第一定位座3内通过轴承转动连接有第一旋转轴6，该第一旋转轴6的右端向右伸出第一定位座3外，并在第一旋转轴6的右端部设置有顶尖8。

由图1、图2进一步可知，第一夹具1为中空结构，并穿套在夹具快换托座9的定位孔中，所述夹具快换托座9活套在连接轴上，该连接轴的两端旋转连接在送料机构5上。所述顶尖8的尖端从左向右伸入第一夹具1的中心孔内，顶尖8与第一夹具1之间顶紧。在所述第一夹具1中部偏右的位置一体形成有环形凸台1a，该环形凸台1a的左侧设有固定套15，该固定套15通过滚针轴承与第一夹具1转动连接，加工齿胚时，所述固定套15不会随第一夹具1旋转，减小了摩擦。在所述固定套15左部的外壁上开有定位槽14，该定位槽14与径向穿设在夹具快换托座9上的定位销11相配合，限制固定套15的旋转移动。所述固定套15的右端具有端部凸台15a，在所述端部凸台15a朝向环形凸台1a的端面上一体形成有多个环形小凸台15b，在本实施例中，环形小凸台15b的数量优选为三个，各环形小凸台15b的圆心均位于固定套15的轴心线上，并且环形小凸台15b嵌入环形凸台1a端面上对应的环形槽中，防止外部的杂质及灰尘进入滚针轴承内。在所述第一夹具1的右部套装有第一压紧套21，该第一压紧套21和固定套15分居环形凸台1a的两侧，并且第一压紧套21通过螺栓22与环形凸台1a相固定。

从图1、图2中可知，在第一夹具1的中心孔内穿设有第一拉杆10，该第一拉杆10的右端从左向右伸入第二夹具2的中心孔内，在所述第一拉杆10的左端螺纹连接有锁紧螺母16，该锁紧螺母16的外表面上设置有锁紧键槽17，与该锁紧键槽17相配合的锁紧销18沿径向穿设在第一夹具1上。在所述第一夹具1内一体形成有限位凸台19，该限位凸台19位于锁紧螺母16的右侧；在所述第一拉杆10上套装有弹簧20，该弹簧20的左端与限位凸台19抵接，弹簧20的右端与第一拉杆10上的台阶面相抵接，所述弹簧20与限位凸台19配合限制了锁紧螺母16的水平移动，锁紧键槽17与锁紧销18配合限制了锁紧螺母16的旋转移动，使得第一拉杆10在第一夹具1内部具有固定的位置。

由图4进一步可知，第二夹具2的右端伸入第二旋转轴7内，两者之间通过锥面配合，在所述第二夹具2的左端套装有第二压紧套23，该第二压紧套23与所述第一压紧套21相配合，并且该第二压紧套23通过螺栓24固定在第二夹具2上。在所述第二夹具2的中心孔中穿设有第二拉杆12，所述第二拉杆12的右端从左向右伸入第二旋转轴7内，并且该第二拉杆12通过最右端设置的球形凸台与第二旋转轴7内的拉爪13相连接，所述拉爪13的右端连接有伸缩杆25，该伸缩杆25与拉爪油缸26的活塞杆螺纹连接，在所述拉爪油缸26内设有拉爪弹簧27，所述拉爪弹簧27套装在拉爪油缸26的活塞杆上，该拉爪弹簧27的右端与拉爪油缸26的活塞相抵接，该拉爪弹簧27的左端与拉爪油缸26内壁相抵接。

本发明的工作原理如下：因加工不同类型的齿胚需要更换夹具时，将第二夹具2从第一拉杆10的右端退出，按动拉爪油缸26的开关，使拉爪油缸16的活塞向左移动，从而松开拉爪13，就可以将第二夹具2从第二旋转轴7内退出，更换上新的第二夹具2后将新的第二夹具2插入到第二旋转轴7内，停止拉爪油缸26的工作，使拉爪弹簧27推动拉爪油缸26的活塞，从而使拉爪13拉紧第二连杆12。然后，拔出定位销11，将第一夹具1从夹具快换托座9上取下，换上新的第一夹具1套在夹具快换托座9的定位孔中，插入定位销11限位。最后，将齿胚28套在第一夹具1的右端，用顶尖8顶紧第一夹具1左端，然后将第一拉杆10的右端从左向右伸入第二夹具2的中心孔内，使第一压紧套21和第二压紧套23紧紧压住齿胚的两端，第一夹具1和第二夹具2自动对准齿胚的中心，就可以开始加工齿胚了。若新类型的齿胚与之前加工的齿胚的内孔一致，在更换夹具时，只需松开螺栓22和螺栓24，换上新的第一压紧套21和第二压紧套23后紧固即可，不需要整体更换第一夹具1和第二夹具2。

Claims (8)

1.一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，包括第一夹具（1）、第二夹具（2）、第一定位座（3）、第二定位座（4）和送料机构（5），在所述第一定位座（3）内转动连接有第一旋转轴（6），第二定位座（4）内转动连接有第二旋转轴（7），其特征在于：在所述第一旋转轴（6）的右端设置有顶尖（8），该顶尖（8）与第一夹具（1）的左端顶紧，所述第一夹具（1）穿套在夹具快换托座（9）的定位孔中，由径向穿设的定位销（11）限位，所述夹具快换托座（9）活套在连接轴上，该连接轴的两端可转动连接在送料机构（5）上；在所述第一夹具（1）中穿设有第一拉杆（10），该第一拉杆（10）的右端能够从左向右伸入第二夹具（2）的中心孔内，所述第二夹具（2）的右端伸入第二旋转轴（7）内，两者之间通过锥面配合，在所述第二夹具（2）的中心孔中穿设有第二拉杆（12），该第二拉杆（12）的右端与第二旋转轴（7）内可张合的拉爪（13）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：所述第一夹具（1）为中空结构，在第一夹具（1）上一体形成有环形凸台（1a），该环形凸台（1a）的左侧设有固定套（15），该固定套（15）通过滚针轴承与第一夹具（1）转动连接，所述固定套（15）的右端具有端部凸台（15a），该端部凸台（15a）与环形凸台（1a）卡接配合，在所述固定套（15）左部的外壁上开有定位槽（14），该定位槽（14）与定位销（11）相配合。

3.根据权利要求2所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：在所述端部凸台（15a）朝向环形凸台（1a）的端面上一体形成有多个环形小凸台（15b），各环形小凸台（15b）的圆心均位于固定套（15）的轴心线上，并且环形小凸台（15b）嵌入环形凸台（1a）端面上对应的环形槽中。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：在所述第一拉杆（10）的左端螺纹连接有锁紧螺母（16），该锁紧螺母（16）的外表面上设置有锁紧键槽（17），与该锁紧键槽（17）相配合的锁紧销（18）沿径向穿设在第一夹具（1）上。

5.根据权利要求4所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：在所述第一夹具（1）内一体形成有限位凸台（19），该限位凸台（19）位于锁紧螺母（16）的右侧；在所述第一拉杆（10）上套装有弹簧（20），该弹簧（20）的左端与限位凸台（19）抵接，弹簧（20）的右端与第一拉杆（10）上的台阶面相抵接。

6.根据权利要求2或3所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：在所述第一夹具（1）的右部套装有第一压紧套（21），该第一压紧套（21）和固定套（15）分居环形凸台（1a）的两侧，并且第一压紧套（21）通过螺栓（22）与环形凸台（1a）相固定；与所述第一压紧套（21）相配合的第二压紧套（23）套装于第二夹具（2）的左端，该第二压紧套（23）通过螺栓（24）固定在第二夹具（2）上。

7.根据权利要求1所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：所述拉爪（13）的右端连接有伸缩杆（25），该伸缩杆（25）与拉爪油缸（26）的活塞杆螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种剃齿机用工件自动夹具快换装置，其特征在于：在所述拉爪油缸（26）内设有拉爪弹簧（27），所述拉爪弹簧（27）套装在拉爪油缸（26）的活塞杆上，该拉爪弹簧（27）的右端与拉爪油缸（26）的活塞相抵接，该拉爪弹簧（27）的左端与拉爪油缸（26）内壁相抵接。

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