CN103978427B

CN103978427B - 夹具

Info

Publication number: CN103978427B
Application number: CN201410225341.9A
Authority: CN
Inventors: 金灿
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: CN103978427A

Abstract

本发明提供了一种夹具，夹具包括：固定夹体，该固定夹体包括沿第一方向延伸的固定夹持表面；活动夹头，活动夹头围绕着方向与第一方向相同的轴线可转动地设置于固定夹体上，活动夹头包括与固定夹持表面相对设置的活动夹持表面，活动夹持表面与固定夹持表面之间形成用于容置待夹持零件的夹持空间，在垂直于轴线的截面中活动夹持表面从始端至终端与轴线的距离具有逐渐增加的趋势；加力单元，加力单元对活动夹头持续施加使终端朝向始端转动的力。待夹持零件可以稳定地夹持于该夹具内。

Description

夹具

技术领域

本发明涉及机械加工领域，更具体地，涉及一种夹具。

背景技术

对于轴类零件的磨削加工，在外圆磨床上常用的夹具是采用三个普通的螺钉和鸡心夹头构成的工装进行装夹的。常规的鸡心夹头是一个鸡心形状的工装本体，通过两个螺钉将轴类零件卡紧，再使用一个螺钉作为拨杆带动鸡心夹头及轴类零件旋转。

以上现有技术的夹具可能会由于机床振动和旋转使用于卡紧轴类零件的螺钉发生松脱，造成夹紧不可靠。尤其在长时间磨削工件中，更有可能会产生夹紧力不够的情况。

发明内容

本发明目的在于提供一种夹具，旨在对零件进行机械加工的过程中，使夹具始终可靠的夹紧零件。

本发明提供了一种夹具，夹具包括：固定夹体，固定夹体包括沿第一方向延伸的固定夹持表面；活动夹头，活动夹头围绕着方向与第一方向相同的轴线可转动地设置于固定夹体上，活动夹头包括与固定夹持表面相对设置的活动夹持表面，活动夹持表面与固定夹持表面之间形成用于容置待夹持零件的夹持空间，在垂直于轴线的截面中活动夹持表面从始端至终端与轴线的距离具有逐渐增加的趋势；加力单元，加力单元对活动夹头持续施加使终端朝向始端转动的力。

进一步地，夹具还包括用于驱动活动夹头从始端朝向终端转动的操作柄，操作柄与活动夹头固定连接。

进一步地，操作柄设置于活动夹持表面的始端一侧。

进一步地，固定夹体包括第一窗口，操作柄穿过第一窗口与活动夹头连接，第一窗口通过限制操作柄的活动范围来限制活动夹头的转动范围。

进一步地，操作柄为L形拉杆，L形拉杆包括相交的第一杆段和第二杆段，第一杆段的第一端与活动夹头固定连接，第一杆段的第二端穿出第一窗口与第二杆段的第一端连接,第二杆段位于固定夹体的外部。

进一步地，固定夹持表面包括与待夹持零件接触的耐磨表面。

进一步地，固定夹体包括夹持本体和镶嵌入夹持本体的耐磨块，耐磨表面为耐磨块的表面。

进一步地，加力单元包括弹簧。

进一步地，弹簧为偏压弹簧，活动夹头包括弹簧座，固定夹体包括第二窗口和可拆卸地封堵于第二窗口外侧的盖板，偏压弹簧的第一端设置于弹簧座内，偏压弹簧的第二端与盖板连接或抵接。

进一步地，夹具还包括拨杆，拨杆连接于固定夹体并向远离固定夹体的方向延伸。

进一步地，固定夹体设置有螺纹安装孔，拨杆包括螺纹杆和锁定螺母，螺纹杆旋入螺纹安装孔内，锁定螺母锁定螺纹杆和固定夹体之间的位置。

进一步地，固定夹持表面为V形夹持表面。

进一步地，活动夹持表面具有锯齿结构；或者，活动夹头包括夹头本体和粘结于夹头本体上的橡胶垫，活动夹持表面为橡胶垫的表面。

根据本发明的夹具，该夹具包括固定夹体、活动夹头和加力单元。固定夹体包括沿第一方向延伸的固定夹持表面。活动夹头围绕着方向与第一方向相同的轴线可转动地设置于固定夹体上。活动夹头包括与固定夹持表面相对设置的活动夹持表面。活动夹持表面与固定夹持表面之间形成用于容置待夹持零件的夹持空间。在垂直于轴线的截面中活动夹持表面从始端至终端与轴线的距离具有逐渐增加的趋势。加力单元对活动夹头持续施加使终端朝向始端转动的力。当待夹持零件置于夹持空间内后，加力单元对活动夹头的力使活动夹持表面自然压靠于待夹持零件上，并且，加力单元施加的力是持续性的，因此，在活动夹持表面自然压靠于待夹持零件上后，加力单元施加的力会转变为对待夹持零件的夹持力，该夹持力不会因机床振动和夹具旋转产生较大变化，从而待夹持零件可以稳定地夹持于该夹具内。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的夹具的剖视结构示意图；

图2是图1的局部剖视的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在......之上”、“在......上方”、“在......上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在......上方”可以包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

正如背景技术所介绍的，现有技术存在由于机床振动和旋转使用于卡紧的螺钉发生松脱造成夹紧不可靠的技术问题。为解决该技术问题，如图1和图2所示，本发明提供一种夹具，该夹具包括固定夹体10、活动夹头20和加力单元。固定夹体10包括沿第一方向延伸的固定夹持表面A。活动夹头20围绕着方向与第一方向相同的轴线O可转动地设置于固定夹体10上。活动夹头20包括与固定夹持表面A相对设置的活动夹持表面B。活动夹持表面B与固定夹持表面A之间形成用于容置待夹持零件的夹持空间。在垂直于轴线O的截面中活动夹持表面B从始端至终端与轴线O的距离具有逐渐增加的趋势。加力单元对活动夹头20持续施加使终端朝向始端转动的力。

由于在垂直于轴线的截面中活动夹持表面从始端至终端与轴线的距离具有逐渐增加的趋势而且有加力单元对活动夹头持续施加使终端朝向始端转动的力，因此，当待夹持零件置于夹持空间内后，加力单元对活动夹头20的力使活动夹持表面B自然压靠于待夹持零件上，并且，加力单元施加的力是持续性的，因此，在活动夹持表面B自然压靠于待夹持零件上后，加力单元施加的力会转变为对待夹持零件的夹持力，该夹持力不会因机床振动和夹具旋转产生较大变化，从而待夹持零件可以稳定地夹持于该夹具内。

以下将结合图1和图2对本发明优选实施例作出进一步说明。

如图1所示，在本实施例中，夹具1用于夹持具有圆柱形外周面的零件2，零件2可以是轴或与轴具有相似的外形的轴类零件如管状零件。夹具1具有用以传递主轴的旋转动力的拨杆80。主轴拨头3用于拨动拨杆80以驱动夹具1旋转。

本实施例中，前述第一方向，即固定夹持表面A的延伸方向在图1中为垂直于纸面的方向。固定夹持表面A与零件2具有左右对称的两个接触部。固定夹持表面A为V形夹持表面。V形夹持表面可以用其它适当形状的表面代替如以弧形表面等曲线形表面代替。

活动夹持表面B在本实施例中为相对于轴线O偏心设置的弧柱面。但是，只要能对待夹持零件可靠的夹紧的活动夹持表面的形状均可以在本发明中采用，例如，在垂直于轴线O的平面上的活动夹持表面的截面形状也可以是圆的渐开线等等。

其中，前述的“逐渐增加的趋势”并不要求从始端至终端始终逐渐增加，而是在整体逐渐增加的条件下，可以允许有局部的不影响夹持功能的不增加甚至减小。例如，为了增大活动夹持表面的摩擦力，可以将活动夹持表面制作成锯齿面。

为了增大活动夹持表面的摩擦力还可以是，活动夹头包括夹头本体和粘结于夹头本体上的橡胶垫，活动夹持表面为橡胶垫的表面。

本实施例中，活动夹头20的始端位于图1中的右侧，而终端位于图1中的左侧。

优选地，夹具1还包括用于驱动活动夹头20从始端朝向终端转动的操作柄60.操作柄60与活动夹头20固定连接。操作柄60的设置可以使零件2从夹具1中取出方便，在取出时，只要旋转操作柄60，克服加力单元的提供的夹持力即可以使活动夹持表面B与零件2的表面解除压靠关系，从而零件2即可顺利从夹具1中取出。

更优选地，操作柄60设置于活动夹持表面B的始端一侧。该设置可以使夹具1在转动过程中，操作柄60受到的离心力传递到活动夹头20上，最终作用于零件2的表面，与加力单元对零件2的夹持力形成合力，使夹具1对零件2的夹紧力比停止时更大，从而不会因夹具1旋转而放松对零件2的夹持。

固定夹体10为夹具1的基础零件。如图1所示，本实施例中，固定夹体10包括夹持本体11，夹持本体11上设置第一窗口111，操作柄60穿过第一窗口111与活动夹头20连接，第一窗口111通过限制操作柄60的活动范围来限制活动夹头20的转动范围。本实施例中，由于操作杆60和第一窗口111之间的位置关系，第一窗口111的上侧限制了操作杆60向上运动的范围，从而，加力单元推动活动夹头20转动时，不会过于偏离夹持零件2时的位置。

优选地，操作柄60为L形拉杆，L形拉杆包括相交的第一杆段和第二杆段，第一杆段的第一端与活动夹头20固定连接，第一杆段的第二端穿出第一窗口111与第二杆段的第一端连接,第二杆段位于固定夹体10的外部。将操作柄60设置为L形拉杆，一方面，在推动活动夹头20转动时可以更加省力，另一方面，在夹具1转动时，L形拉杆可以受到更大的离心力，因此，可以在夹具1转动时更好地夹持零件2。为了便于夹具1的组装和拆卸，L形拉杆优选地与活动夹头20通过螺纹连接。

优选地，固定夹持表面A包括与零件2接触的耐磨表面。如图1所示，固定夹体10还包括镶嵌入夹持本体11的耐磨块12，耐磨表面为耐磨块12的表面。两块耐磨块12分别镶嵌于V形夹持表面左右两侧的镶嵌槽113内。耐磨块12与夹持本体11可以通过粘贴或螺钉固定连接。耐磨块12优选地为硬质合金块。

在本实施例中，采用了偏压弹簧40作为加力单元。活动夹头20包括弹簧座21。弹簧座21为容纳偏压弹簧40的第一端的凹槽。固定夹体10包括第二窗口112和封堵于第二窗口112外侧的盖板13，盖板13通过螺钉14与夹持本体11可拆卸地连接。偏压弹簧40的第一端设置于弹簧座21内，偏压弹簧40的第二端与盖板13连接或抵接。设置第二窗口112和相应的盖板13，一方面可以为偏压弹簧40的第二端提供安装座，另一方面也便于偏压弹簧40的安装，而且，通过在盖板13和夹持本体11之间设置调节垫片或者调节盖板13与第一窗口配合处的厚度，还可以调节偏压弹簧40的偏压力。

加力单元不限于本实施例的偏压弹簧40，例如，可以用设置于右侧的拉伸弹簧代替本实施例中设置于活动夹头20左侧的偏压弹簧40。

夹具1的拨杆80连接于固定夹体10并向远离固定夹体10的方向延伸。如图1所示，拨杆80设置于固定夹体10的夹持本体11上的V形夹持表面的角部处。V形夹持表面的角部处的夹持本体11上设置有螺纹安装孔117。拨杆80包括螺纹杆81和锁定螺母82。螺纹杆81旋入螺纹安装孔117内。锁定螺母82锁定螺纹杆81和固定夹体10之间的位置。螺纹杆81和锁定螺母82的设置，可以使拨杆80弯曲时易于拆卸和更换，又能减少拨杆80从夹持本体11上松脱的可能。

如图1和图2所示，在图1中，夹持本体11的上部为矩形盒体，矩形盒体的左右侧壁相对于前后侧壁向下延伸一段距离，并且，左右侧壁的底部与一前后方向(对应于第一方向)延伸的V形底壁连接。V形底壁的上表面即为V形夹持表面。因此，前后侧壁的底部和V形夹持表面就形成了可供零件2穿过的孔洞。活动夹头20通过穿过夹持本体11的前后侧壁的销轴30与夹持本体11连接。第一窗口111开设于夹持本体11的右侧壁上，第二窗口112与第一窗口111相对，开设于夹持本体11的左侧壁上。

本实施例的夹具1的工作原理如下：

零件2以外圆定位。夹具1套装在零件2上后，通过偏压弹簧40的弹簧力使活动夹头20自行压靠零件2。开动机床后，由于离心力作用，会使操作柄60具有绕销轴30向外摆动的趋势，从而使活动夹头20的夹紧力随夹具1旋转而加大。零件2加工完毕后，关停机床，同时作用于操作柄60的离心力消失，按下操作柄60后即可松开零件2。在零件2的整个加工过程中，无需夹紧和松开零件2的操作。夹具1的夹紧力会随旋转运动逐渐加大，操作方便快速，不需要夹紧操作，大大节约了零件的装夹时间，提高了生产效率。本夹具1尤其适用于在磨床上加工轴类零件时的装夹。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

当待夹持零件置于夹持空间内后，加力单元对活动夹头的力使活动夹持表面自然压靠于待夹持零件上，并且，加力单元施加的力是持续性的，加力单元施加的力会转变为对待夹持零件的夹持力，该夹持力不会因机床振动和夹具旋转产生较大变化，从而待夹持零件可以稳定地夹持于该夹具内。

夹具的夹紧力会随旋转运动逐渐加大，操作方便快速，不需要夹紧操作，大大节约了零件的装夹时间，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种夹具，其特征在于，所述夹具(1)包括：

固定夹体(10)，所述固定夹体(10)包括沿第一方向延伸的固定夹持表面(A)；

活动夹头(20)，所述活动夹头(20)围绕着方向与所述第一方向相同的轴线(O)可转动地设置于所述固定夹体(10)上，所述活动夹头(20)包括与所述固定夹持表面(A)相对设置的活动夹持表面(B)，所述活动夹持表面(B)与所述固定夹持表面(A)之间形成用于容置待夹持零件的夹持空间，在垂直于所述轴线(O)的截面中所述活动夹持表面(B)从始端至终端与所述轴线(O)的距离具有逐渐增加的趋势；

加力单元，所述加力单元对所述活动夹头(20)持续施加使所述终端朝向所述始端转动的力；

其中，所述加力单元包括弹簧；所述弹簧为偏压弹簧(40)，所述活动夹头(20)包括弹簧座(21)，所述固定夹体(10)包括第二窗口(112)和可拆卸地封堵于所述第二窗口(112)外侧的盖板(13)，所述偏压弹簧(40)的第一端设置于所述弹簧座(21)内，所述偏压弹簧(40)的第二端与所述盖板(13)连接或抵接。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹具(1)还包括用于驱动所述活动夹头(20)从所述始端朝向所述终端转动的操作柄(60)，所述操作柄(60)与所述活动夹头(20)固定连接。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述操作柄(60)设置于所述活动夹持表面(B)的始端一侧。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述固定夹体(10)包括第一窗口(111)，所述操作柄(60)穿过所述第一窗口(111)与所述活动夹头(20)连接，所述第一窗口(111)通过限制所述操作柄(60)的活动范围来限制所述活动夹头(20)的转动范围。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述操作柄(60)为L形拉杆，所述L形拉杆包括相交的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段的第一端与所述活动夹头(20)固定连接，所述第一杆段的第二端穿出所述第一窗口(111)与所述第二杆段的第一端连接,所述第二杆段位于所述固定夹体(10)的外部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其特征在于，所述固定夹持表面(A)包括与所述待夹持零件接触的耐磨表面。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述固定夹体(10)包括夹持本体(11)和镶嵌入所述夹持本体(11)的耐磨块(12)，所述耐磨表面为所述耐磨块(12)的表面。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其特征在于，所述夹具(1)还包括拨杆(80)，所述拨杆(80)连接于所述固定夹体(10)并向远离所述固定夹体(10)的方向延伸。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，所述固定夹体(10)设置有螺纹安装孔(117)，所述拨杆(80)包括螺纹杆(81)和锁定螺母(82)，所述螺纹杆(81)旋入所述螺纹安装孔(117)内，所述锁定螺母(82)锁定所述螺纹杆(81)和所述固定夹体(10)之间的位置。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其特征在于，所述固定夹持表面(A)为V形夹持表面。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的夹具，其特征在于，所述活动夹持表面(B)具有锯齿结构；或者，所述活动夹头包括夹头本体和粘结于所述夹头本体上的橡胶垫，所述活动夹持表面(B)为所述橡胶垫的表面。