CN104476338A - 一种便捷浮动夹头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便捷浮动夹头，属于机械技术领域。本便捷浮动夹头包括呈中空结构的定转盘、活动安装在定转盘后方的动转盘、与定转盘同轴设置的顶尖，在定转盘前方设置有环绕定转盘轴心线呈渐开线设置的三个夹爪且各夹爪分别与动转盘相连，所述动转盘可同时带动三个夹爪摆动，使得三个夹爪向内聚拢或向外展开，在定转盘中部安装有鱼眼轴承，所述顶尖依次穿过动转盘、鱼眼轴承并部分伸出定转盘外。本便捷浮动夹头具有夹持效果佳且具有微调功能的优点。

Description

一种便捷浮动夹头

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种夹头，特别是一种适用于磨床的便捷浮动夹头。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。

对轴类工件进行磨加工时，在机床上利用双顶尖夹住待加工轴，在轴的一端安装夹头，夹头与待加工轴固定，机床带动砂轮靠近轴进行磨加工。现有技术中，大多数适用于磨床的夹头结构简单，夹持效果一般且在加工过程中易松动，影响实际磨床的工作效率。

综上所述，为解决现有夹头结构上的不足，需要设计一种夹持效果佳的便捷浮动夹头。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种夹持效果佳且具有微调功能的便捷浮动夹头。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种便捷浮动夹头，包括呈中空结构的定转盘、活动安装在定转盘后方的动转盘、与定转盘同轴设置的顶尖，在定转盘前方设置有环绕定转盘轴心线呈渐开线设置的三个夹爪且各夹爪分别与动转盘相连，所述动转盘可同时带动三个夹爪摆动，使得三个夹爪向内聚拢或向外展开，在定转盘中部安装有鱼眼轴承，所述顶尖依次穿过动转盘、鱼眼轴承并部分伸出定转盘外。

作为本发明的进一步改进，各夹爪的首端分别与定转盘铰接连接，三个铰接点的连线呈等边三角形设置且该等边三角形的重心位于定转盘的轴心线上。

作为本发明的进一步改进，各夹爪的末端均通过销轴与动转盘相连，每个销轴均与动转盘固连。

作为本发明的更进一步改进，所述夹爪首端的外侧面环绕设置有若干弧形面，所述夹爪中部设置有由末端向首端延伸且与销轴对应设置的爪弧形槽，在定转盘上开设有环绕轴心线且与三个销轴一一对应设置的三个定弧形槽，所述销轴穿过对应定弧形槽并插设在对应爪弧形槽内。

作为本发明的进一步改进，每个夹爪中部均通过回位弹簧与定转盘相连。

作为本发明的更进一步改进，在定转盘上固设有与三个夹爪一一对应的三个燕尾调节块，各夹爪的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块上。

作为本发明的进一步改进，在定转盘上开设有与三个燕尾调节块一一对应的三个滑道，每个燕尾调节块均安装在对应的滑道内，所述燕尾调节块中部开设有长调节槽并通过固定螺丝与定转盘固连，所述固定螺丝依次穿过对应的长调节槽、滑道并与定转盘固连，在燕尾调节块一侧还开设有滑槽，每个滑槽内均活动安装有顶紧螺丝，每个顶紧螺丝均开设有环形限位槽且均通过卡固件卡固在定转盘上，所述卡固件被限位在对应的环形限位槽内。

作为本发明的进一步改进，所述定转盘中部密封连接有防尘盖，所述顶尖穿过防尘盖并与其密封连接，所述防尘盖设有与三个滑道一一对应的三个防尘边沿，各防尘边沿分别与对应的滑道密封连接。

作为本发明的进一步改进，所述顶尖外套设有衬套，所述鱼眼轴承套设在衬套外。

作为本发明的进一步改进，所述动转盘中部设置有防脱端盖和挡圈，所述顶尖依次穿过防脱端盖和挡圈并伸入定转盘内。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

1、采用三夹爪同时夹紧工件的方式，夹持效果佳且工件受到的夹紧力分布均匀，提高了加工精度和生产效率。

2、鱼眼轴承的设置使得本夹头具有了一定的微调功能，使得顶尖在对准工件中心时具有一定的周向调节空间，即使是略微偏离顶尖轴心线位置伸入的工件，顶尖也能对准其中心，与外部顶针相互配合，保证工件工装的同轴度要求，保证了工件两端的同心度要求，为磨床加工提高了可靠性和工作效率，降低了次品率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2是图1另一视角的结构示意图。

图3是图2另一视角的结构示意图。

图4是图3另一视角的结构示意图。

图5是图4中A-A向的剖视图。

图6是本发明一较佳实施例的爆炸图。

图7是本发明一较佳实施例的部分结构示意图。

图8是图7另一视角的结构示意图。

图9是本发明一较佳实施例的局部爆炸图。

图10是本发明一较佳实施例中定转盘的结构示意图。

图11是图10另一视角的结构示意图。

图12是本发明一较佳实施例中夹爪的结构示意图。

图13是图12另一视角的结构示意图。

图14是本发明一较佳实施例中燕尾调节块的结构示意图。

图15是图14另一视角的结构示意图。

图16是本发明一较佳实施例中防尘盖的结构示意图。

图17是图16另一视角的结构示意图。

图18是本发明一较佳实施例中顶紧螺丝的结构示意图。

图19是本发明一较佳实施例中鱼眼轴承的结构示意图。

图中，10、定转盘；11、定弧形槽；12、滑道；20、动转盘；30、顶尖；40、夹爪；41、弧形面；42、爪弧形槽；50、鱼眼轴承；51、内圈；52、外圈；60、销轴；70、回位弹簧；80、燕尾调节块；81、长调节槽；82、滑槽；91、固定螺丝；92、顶紧螺丝；921、环形限位槽；93、卡固件；100、防尘盖；101、防尘边沿；110、衬套；120、防脱端盖；130、挡圈。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明保护一种便捷浮动夹头，可用于夹持磨床的轴类待加工件，便于磨床利用磨具待加工件表面进行磨削加工。

现有的磨床夹头结构设计简单，夹持效果一般且在加工过程中易松动，影响实际磨床的工作效率。因此，设计一种比较合理的便捷浮动夹头是很有必要的。

如图1至图19所示，本便捷浮动夹头包括呈中空结构的定转盘10、活动安装在定转盘10后方的动转盘20、与定转盘10同轴设置的顶尖30，在定转盘10前方设置有环绕定转盘10轴心线呈渐开线设置的三个夹爪40且各夹爪40分别与动转盘20相连，动转盘20可同时带动三个夹爪40摆动，使得三个夹爪40向内聚拢或向外展开，在定转盘10中部安装有鱼眼轴承50，顶尖30依次穿过动转盘20、鱼眼轴承50并部分伸出定转盘10外。

上述夹爪40与动转盘20相连，定转盘10的主要作用类似于固定基座，起到定位、固定等作用，上述各个零部件之间配合紧密，安装方便且安装起来简单、迅速。本便捷浮动夹头在初始状态下，加工前：待加工工件(一般为轴类零件)一端伸入三个夹爪40中部空置位置并由上述顶尖30顶紧，另一端由外部顶针等顶紧，夹头外部设置有驱动源(电机)，操作工人可以通过控制台控制电机带动动转盘20转动，动转盘20同步带动三夹爪40向内聚拢并夹紧待加工工件，此时磨具可以开始对待加工工件表面进行磨削加工；加工后，退开外部顶针，控制外部电机带动动转盘20转动并同步带动三夹爪40向外展开，夹爪40与工件脱离，此时加工后的工件失去支撑力并在自重作用下落入卸料通道中。本发明采用三夹爪40同时夹紧工件的方式，夹持效果佳且工件受到的夹紧力分布均匀，提高了加工精度和生产效率。

在本发明中，顶尖30可以属于磨床其他局部的一部分，也可以作为本发明的夹头的一部分，或者二者之一及固定其所需的各种机构和零部件均作为本发明的夹头的一部分。

此外，在本案中还设置有鱼眼轴承50，其又称关节轴承，它主要是由一个有外球面的内圈51和一个有内球面的外圈52特殊结构的滑动轴承，能承受较大的负荷。由于滑动表面为球面形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动(即调心运动)，在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。

上述的顶尖30穿过鱼眼轴承50，准确的说，鱼眼轴承50套设在顶尖30外且内圈51与顶尖30密封连接，由于待加工工件伸入三夹爪40中间位置时可能存在以偏离顶尖30轴心线位置伸入问题，即是说，此时工件与顶尖30的同轴度要求得不到保证，这样夹爪40可能也夹持不紧工件，也会给磨具加工带来加工误差。而本发明中的鱼眼轴承50的设置使得本夹头具有了一定的微调功能，使得顶尖30在对准工件中心时具有一定的周向调节空间，即使是略微偏离顶尖30轴心线位置伸入的工件，顶尖30也能对准其中心，与外部顶针相互配合，保证工件工装的同轴度要求，保证了工件两端的同心度要求，为磨床加工提高了可靠性和工作效率，降低了次品率。鱼眼轴承50的设置使得工件进入时稍微偏心问题也不大，灵活性大且安装方便，便于拆卸和维护。

优选地，各夹爪40的首端分别与定转盘10铰接连接，三个铰接点的连线呈等边三角形设置且该等边三角形的重心位于定转盘10的轴心线上。三个夹爪40首端围起来的空间即是工件伸入的位置，这样的夹爪40结构布局紧凑，工件受到的夹紧力分布均匀，夹爪40夹紧效果更佳。

此处，需要补充说明的是：三个夹爪40背离定转盘10的外端面优选位于同一平面上，上述顶尖30部分伸出定转盘10外且不超出该夹爪40外端面所在平面，即是说，顶尖30末端的一小部分露出定转盘10外并用于顶紧工件。这样的结构布局更加合理、紧凑，占用面积小，保证了夹持效果和磨床的工作效率。

优选地，各夹爪40的末端均通过销轴60与动转盘20相连，每个销轴60均与动转盘20固连。这样的连接结构安装和拆卸都比较方便，动转盘20转动时带动销轴60转动，销轴60带动对应夹爪40运动，使得夹爪40夹紧或松开工件，上述结构设计简单且维护方便，占用面积小。

进一步的，夹爪40首端的外侧面环绕设置有多个弧形面41，夹爪40中部设置有由末端向首端延伸且与销轴60对应设置的爪弧形槽42，在定转盘10上开设有环绕轴心线且与三个销轴60一一对应设置的三个定弧形槽11，销轴60穿过对应定弧形槽11并插设在对应爪弧形槽42内。

各个弧形面41之间形成有凸起，夹爪40首端与工件接触面积更加，摩擦力更大，本案中采用的夹爪40首端设置能对工件施加更大的夹紧力，使得夹持效果更佳且三点夹持的方式使得工件在加工过程中稳定性得到很好地保证；在夹爪40向内聚拢过程中，动转盘20带动销轴60在定弧形槽11内移动并推动夹爪40绕铰接点转动，由于爪弧形槽42和销轴60的相互配合，夹爪40末端向外翘起；各弧形槽和销轴60配合巧妙，保证了连接的可靠性，提高了夹头工作的稳定性。

优选地，每个夹爪40中部均通过回位弹簧70与定转盘10相连。初始状态下，三夹爪40首端之间具有较大间隙，此时回位弹簧70处于未压缩状态；在夹爪40向内聚拢夹紧工件时，回位弹簧70处于拉伸状态，如果此时放开外部电机的驱动力，则夹爪40在对应回位弹簧70的回复力作用下向外展开并松开工件；在夹爪40需要向外展开脱离工件时，夹爪40可在回位弹簧70的作用下自动回位，回位弹簧70的设置合理，使得夹爪40工作更加可靠，具有节能作用，提高了工作效率。

优选地，在定转盘10上固设有与三个夹爪40一一对应的三个燕尾调节块80，各夹爪40的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块80上。这样的结构设计使得各个零部件安装和更换都比较方便，方便调节、使用。

进一步优选地，在定转盘10上开设有与三个燕尾调节块80一一对应的三个滑道12，每个燕尾调节块80均安装在对应的滑道12内，燕尾调节块80中部开设有长调节槽81并通过固定螺丝91与定转盘10固连，固定螺丝91依次穿过对应的长调节槽81、滑道12并与定转盘10固连，在燕尾调节块80一侧还开设有滑槽82，每个滑槽82内均活动安装有顶紧螺丝92，每个顶紧螺丝92均开设有环形限位槽921且均通过卡固件93卡固在定转盘10上，所述卡固件93被限位在对应的环形限位槽921内。优选本发明中定转盘10设有与三个滑槽82一一对应的辅助槽，使得燕尾调节块80调节更加方便，固定更加牢靠。

燕尾调节块80的设置方便调节各个夹爪40的铰接点位置，换句话说，燕尾调节块80的设置能起到调节三个夹爪40首端之间间隙的作用，进而使得本案中的夹爪40能适用于不同尺寸(直径)工件的夹紧作业。具体的讲，顶紧螺丝92和卡固件93相互配合，起到类似导轨的作用，使得燕尾调节块80能在滑道12内来回移动，保证了定位的准确性，而燕尾调节块80的调节距离就是长调节槽81的长度，最终通过固定螺丝91和顶紧螺丝92的双面夹紧将燕尾调节块80固定在定转盘10的合适位置。

简单地说，在夹爪40需要夹紧的工件直径较小时，调节燕尾调节块80使其向内靠拢，同步的，对应的夹爪40也就向内靠拢，反之，调节燕尾调节块80使其向外靠拢，同步的，对应的夹爪40也就向外靠拢，这样本案中的夹爪40便能适用于较广的轴类工件夹紧作业，调节方便、简单，通用性广。

优选地，定转盘10中部密封连接有防尘盖100，顶尖30穿过防尘盖100并与其密封连接，防尘盖100设有与三个滑道12一一对应的三个防尘边沿101，各防尘边沿101分别与对应的滑道12密封连接。防尘盖100的设置，起到防尘、隔水等作用，保障了夹头内部鱼眼轴承50等零部件的机械性能，提高了密封性能，保证了工作效率。

优选地，顶尖30外套设有衬套110，鱼眼轴承50套设在衬套110外。这样的结构设置，一方面保证了顶尖30定位工作的准确性，另一方面也保证了各零部件连接的牢靠性，提高了整体的工作效率和可靠性。

优选地，动转盘20中部设置有防脱端盖120和挡圈130，顶尖30依次穿过防脱端盖120和挡圈130并伸入定转盘10内。顾名思义，防脱端盖120和挡圈130的设置使得顶尖30的工作稳定性提升，使其不易脱离出动转盘20和定转盘10，提高整体夹头的工作稳定性和工作效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种便捷浮动夹头，其特征在于：包括呈中空结构的定转盘、活动安装在定转盘后方的动转盘、与定转盘同轴设置的顶尖，在定转盘前方设置有环绕定转盘轴心线呈渐开线设置的三个夹爪且各夹爪分别与动转盘相连，所述动转盘可同时带动三个夹爪摆动，使得三个夹爪向内聚拢或向外展开，在定转盘中部安装有鱼眼轴承，所述顶尖依次穿过动转盘、鱼眼轴承并部分伸出定转盘外。

2.根据权利要求1所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：各夹爪的首端分别与定转盘铰接连接，三个铰接点的连线呈等边三角形设置且该等边三角形的重心位于定转盘的轴心线上。

3.根据权利要求1或2所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：各夹爪的末端均通过销轴与动转盘相连，每个销轴均与动转盘固连。

4.根据权利要求3所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：所述夹爪首端的外侧面环绕设置有若干弧形面，所述夹爪中部设置有由末端向首端延伸且与销轴对应设置的爪弧形槽，在定转盘上开设有环绕轴心线且与三个销轴一一对应设置的三个定弧形槽，所述销轴穿过对应定弧形槽并插设在对应爪弧形槽内。

5.根据权利要求1或2所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：每个夹爪中部均通过回位弹簧与定转盘相连。

6.根据权利要求2所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：在定转盘上固设有与三个夹爪一一对应的三个燕尾调节块，各夹爪的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块上。

7.根据权利要求6所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：在定转盘上开设有与三个燕尾调节块一一对应的三个滑道，每个燕尾调节块均安装在对应的滑道内，所述燕尾调节块中部开设有长调节槽并通过固定螺丝与定转盘固连，所述固定螺丝依次穿过对应的长调节槽、滑道并与定转盘固连，在燕尾调节块一侧还开设有滑槽，每个滑槽内均活动安装有顶紧螺丝，每个顶紧螺丝均开设有环形限位槽且均通过卡固件卡固在定转盘上，所述卡固件被限位在对应的环形限位槽内。

8.根据权利要求7所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：所述定转盘中部密封连接有防尘盖，所述顶尖穿过防尘盖并与其密封连接，所述防尘盖设有与三个滑道一一对应的三个防尘边沿，各防尘边沿分别与对应的滑道密封连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：所述顶尖外套设有衬套，所述鱼眼轴承套设在衬套外。

10.根据权利要求1或2所述的一种便捷浮动夹头，其特征在于：所述动转盘中部设置有防脱端盖和挡圈，所述顶尖依次穿过防脱端盖和挡圈并伸入定转盘内。