CN108637897B - 一种大行程快速定心夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹具技术领域，尤其是涉及一种大行程快速定心夹紧机构，包括有主轴，其从下至上套设有双向轴承、挡圈座、单向轴承和密封圈。单向轴承和密封圈外套设有凸轮单向轴承座，单向轴承内圈与主轴连接，外圈与凸轮单向轴承座连接，外壳套设在最外侧，双向轴承内圈与主轴连接，外圈与外壳连接。凸轮单向轴承座上表面设有弧形滑槽，弧形滑槽右端较其左端离凸轮单向轴承座中心轴线的距离更近。手抓机构设置在外壳顶部，包括手抓固定板、手抓、连接板、弹簧推块、弹簧、弹簧挡块、滑杆，滑杆与弧形滑槽活动连接，手抓上设有圆弧形夹头。本发明可快速装卸工件，提高工作效率，其可夹装工件的直径范围较大，适用性广，有效降低生产成本。

Description

一种大行程快速定心夹紧机构

技术领域

本发明属于夹具技术领域，尤其是涉及一种大行程快速定心夹紧机构。

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，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

在磨床的实际使用过程中，人们常用鸡心夹头对工件进行夹紧磨削，其主要利用夹头环上的螺栓卡紧工件，但利用螺栓直接卡在工件上，对工件进行磨削时，工件将受到较大阻力，容易出现工件被螺栓划伤的问题，并且目前人们通常利用扳手拧紧螺栓，其不仅操作麻烦而且经常性的拆装螺栓容易造成螺栓头磨损，导致螺栓无法拆装的问题，从而影响磨床夹头使用寿命。传统的鸡心夹头只能在较小范围内调整其可夹取的尺寸，局限性较大，规格相差较大的工件需更换夹具，生产成本较高，工作效率低。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术的不足之处，而提供一种适用范围广、夹装快速的大行程快速定心夹紧机构。

本发明的目的是通过下列技术方案解决的：

一种大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：包括有主轴、外壳、双向轴承、挡圈座、凸轮单向轴承座、单向轴承、密封圈和多个手抓机构；

所述主轴内部开设有圆柱形通孔，主轴外侧从下至上依次套设有双向轴承、挡圈座、单向轴承和密封圈；所述单向轴承和密封圈外侧套设有凸轮单向轴承座，单向轴承内圈与主轴连接，单向轴承外圈与凸轮单向轴承座连接；所述外壳套设在双向轴承、挡圈座、凸轮单向轴承座外侧，双向轴承内圈与主轴连接，双向轴承外圈与外壳连接，外壳顶部中心开设有圆形通孔；所述主轴中心轴线、外壳中心轴线、双向轴承中心轴线、挡圈座中心轴线、凸轮单向轴承座中心轴线、单向轴承中心轴线、密封圈中心轴线均相重合；

所述凸轮单向轴承座上表面横截面为圆形，凸轮单向轴承座上表面均匀设有多条弧形滑槽，弧形滑槽右端与凸轮单向轴承座中心轴线的距离小于弧形滑槽左端与凸轮单向轴承座中心轴线的距离；

所述手抓机构设置在外壳顶部，手抓机构包括手抓固定板、手抓、连接板、弹簧推块、弹簧、弹簧挡块和滑杆；所述连接板包括水平设置的横板和垂直设置在横板右侧的纵板，所述手抓固定板固定在纵板右侧，手抓固定板顶部设有手抓，手抓固定板上固定有沿竖直方向设置的滑杆，滑杆底部处于弧形滑槽最右端且与弧形滑槽活动连接，所述外壳上表面沿径向开设有和手抓机构相配合的滑槽，所述手抓上设有圆弧形夹头，该圆弧形夹头朝外壳中心轴线方向设置；所述弹簧推块固定在横板底面左后侧，弹簧水平设置且垂直固定在弹簧推块前侧，弹簧前侧设有弹簧挡块，外壳上表面开设有和弹簧挡块相配合的安装槽，弹簧挡块固定在安装槽内。

优选的，本发明所述手抓机构为可调节抓取直径的手抓机构，手抓固定板上表面均匀设有第一波纹，手抓下表面设有与第一波纹相配合的第二波纹；所述手抓固定板上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔，手抓上沿竖直方向开设有与圆形安装孔相配合的长条形安装孔，该长条形安装孔为通孔，圆形安装孔的直径和长条形安装孔的宽度相等，还包括有螺钉，所述手抓通过螺钉与圆形安装孔、长条形安装孔的配合固定在手抓固定板上。

优选的，本发明所述手抓机构的个数为2-4个。

优选的，本发明所述主轴为台阶式主轴，包括有底座、第一台阶、第二台阶、第三台阶，所述底座、第一台阶、第二台阶、第三台阶均为圆环柱柱形，底座外径大于第一台阶外径，第一台阶外径大于第二台阶外径，第二台阶外径大于第三台阶外径，底座中心轴线、第一台阶中心轴线、第二台阶中心轴线、第三台阶中心轴线均相重合。

优选的，本发明所述双向轴承和挡圈座套设在第一台阶外，单向轴承和密封圈套设在第三台阶外，凸轮单向轴承座套设在单向轴承、密封圈套和第二台阶外。

优选的，本发明所述还包括有第一卡簧和第二卡簧，所述第一卡簧和第二卡簧卡设在双向轴承两端。

优选的，本发明还包括有O型圈，所述O型圈设置在挡圈座与主轴连接处。

优选的，本发明还包括有第三卡簧和第四卡簧，所述第三卡簧和第四卡簧分别卡设在单向轴承两端。

优选的，本发明所述圆弧形夹头的材料为钨钢。

优选的，本发明所述外壳底部设有电机轴连接挡块。

和现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1、当所加工工件的直径较大时，将手抓远离主轴中心轴线并固定在手抓固定板上，当所加工工件直径较小时，可将手抓靠近主轴中心轴线并固定在手抓固定板上，在使用前，可根据所加工产品的直径调整手抓在手抓固定板上的位置，适用范围广，调整方式简单，提高了工作效率的同时降低了生产成本。

2、外壳与双向轴承固定，手抓机构则固定在外壳顶部，凸轮单向轴承座与单向轴承固定，手抓机构的滑杆则处于凸轮单向轴承座的弧形滑槽内，通过上述机构的配合，当双向轴承的转动方向和单项轴承的可转动方向一致时，手抓机构处于夹紧状态，当双向轴承转动方向与单向轴承可转动的方向相反时，手抓机构处于松开状态，可实现对工件的快速夹装和拆卸，提高加工效率。

附图说明

图1为本发明爆炸结构示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为本发明主视剖视结构示意图。

图4为本发明主轴结构示意图。

图5为本发明手抓结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1-3所示，一种大行程快速定心夹紧机构，包括有主轴1、外壳2、双向轴承3、挡圈座4、凸轮单向轴承座5、单向轴承6、密封圈7和多个手抓机构。外壳2底部设有电机轴连接挡块8，用于和提供动力的电机轴连接。

主轴1内部开设有圆柱形通孔9，若加工工件过长可用于工件的伸入，也可用于顶针的贯穿，对加工工件进行精确定位。主轴1外侧从下至上依次套设有双向轴承3、挡圈座4、单向轴承6和密封圈7。单向轴承6和密封圈7外侧套设有凸轮单向轴承座5，单向轴承6内圈与主轴1连接，单向轴承6外圈与凸轮单向轴承座5连接。外壳2套设在双向轴承3、挡圈座4、凸轮单向轴承座5外侧，双向轴承3内圈与主轴1连接，双向轴承3外圈与外壳2连接，外壳2顶部中心开设有圆形通孔10。主轴1中心轴线、外壳2中心轴线、双向轴承3中心轴线、挡圈座4中心轴线、凸轮单向轴承座5中心轴线、单向轴承6中心轴线、密封圈7中心轴线均相重合。

凸轮单向轴承座5上表面横截面为圆形，凸轮单向轴承座5上表面均匀设有多条弧形滑槽11，弧形滑槽11右端与凸轮单向轴承座5中心轴线的距离小于弧形滑槽11左端与凸轮单向轴承座5中心轴线的距离。

手抓机构设置在外壳2顶部，手抓机构包括手抓固定板24、手抓12、连接板13、弹簧推块14、弹簧15、弹簧挡块16和滑杆17。连接板13包括水平设置的横板18和垂直设置在横板右侧的纵板19，所述手抓固定板24固定在纵板19右侧，手抓固定板24顶部设有手抓12，手抓固定板24上固定有沿竖直方向设置的滑杆17，滑杆17底部处于弧形滑槽11最右端且与弧形滑槽11活动连接，外壳2上表面沿径向开设有和手抓机构相配合的滑槽21，所述手抓12上设有圆弧形夹头22，该圆弧形夹头22朝外壳2中心轴线方向设置。弹簧推块14固定在横板18底面左后侧，弹簧15水平设置且垂直固定在弹簧推块14前侧，弹簧15前侧设有弹簧挡块16，外壳2上表面开设有和弹簧挡块16相配合的安装槽23，弹簧挡块16固定在安装槽23内。手抓机构的个数可根据需求设置为2-4个，以达到最佳夹取效果。

如图5所示，其中，手抓机构为可调节抓取直径的手抓机构，手抓固定板24上表面均匀设有第一波纹26，手抓12下表面设有与第一波纹26相配合的第二波纹27。手抓固定板24上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔28，手抓12上沿竖直方向开设有与圆形安装孔28相配合的长条形安装孔29，该长条形安装孔29为通孔，圆形安装孔28的直径和长条形安装孔29的宽度相等，还包括有螺钉30，所述手抓12通过螺钉30与圆形安装孔28、长条形安装孔29的配合固定在手抓固定板24上。当所加工工件的直径较大时，将手抓12远离主轴1中心轴线并固定在手抓固定板24上，当所加工工件直径较小时，可将手抓12靠近主轴2中心轴线并固定在手抓固定板24上，在使用前，可根据所加工产品的直径调整手抓12在手抓固定板24上的位置，适用范围广，调整方式简单，提高了工作效率的同时降低了生产成本。

如图4所示，主轴1为台阶式主轴1，包括有底座31、第一台阶32、第二台阶33、第三台阶34，所述底座31、第一台阶32、第二台阶33、第三台阶34均为圆环柱柱形，底座31外径大于第一台阶32外径，第一台阶32外径大于第二台阶33外径，第二台阶33外径大于第三台阶34外径，底座31中心轴线、第一台阶32中心轴线、第二台阶33中心轴线、第三台阶34中心轴线均相重合。

如图3所示，双向轴承3和挡圈座4套设在第一台阶32外，单向轴承6和密封圈7套设在第三台阶34外，凸轮单向轴承座套5设在单向轴承6、密封圈7套和第二台阶33外。

还包括有第一卡簧35、第二卡簧36、O型圈37、第三卡簧38、第四卡簧39，第一卡簧35和第二卡簧36卡设在双向轴承3两端，O型圈37设置在挡圈座4与主轴1连接处，第三卡簧38和第四卡簧39分别卡设在单向轴承6两端。

基于上述结构，外壳2与双向轴承3固定，手抓机构则固定在外壳2顶部，凸轮单向轴承座5与单向轴承6固定，手抓机构的滑杆17则处于凸轮单向轴承座5的弧形滑槽11内。弹簧15处于正常状态时，滑杆17处于弧形滑槽11的最右端，弧形滑槽11右端与凸轮单向轴承座5中心轴线的距离大于弧形滑槽11左端与凸轮单向轴承座5中心轴线的距离，因此，当滑杆17处于最右端时，手抓12离主轴1中心轴线的距离最近，多只手抓12距离也最近，处于抓紧状态。而当有力推动滑杆17向弧形滑槽11的左端滑动时，手抓12将远离主轴1中心轴线，则可实现工件的装卸。

在工作过程中，当需要对工件进行加工时，双向轴承3的转动方向和单向轴承6可转动的方向一致。电机轴通过电机轴连接挡块8带动外壳2转动，外壳2带动固定在外壳2上的手抓机构转动，与此同时，固定在手抓固定板24上的滑杆17带动凸轮单向轴承座5转动，由于此时双向轴承3的转动方向和单向轴承6可转动的方向一致，手抓12和凸轮单向轴承座5相对静止，滑杆17一直停留在弧形滑槽11最右端，手抓机构可夹住的工件转动并加工。

当需要装卸工件时，双向轴承3的转动方向和单向轴承6可转动的方向相反，电机轴通过电机轴连接挡块8带动外壳2反向转动，外壳2带动固定在外壳2上的手抓机构转动，固定在手抓固定板24上的滑杆17也将反向移动，由于单向轴承6不可反向移动，滑杆17在往左移动的时候，凸轮单向轴承座5将固定不动，滑杆17带动手抓12往弧形滑槽11左端移动并沿着滑槽21远离主轴1中心轴线，可实现工件的装卸。

本发明可快速夹装工件和拆卸工件，大大提高了工作效率，同时可夹装工件的直径范围较大，适用性广，有效降低了生产成本。

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 (8)

1.一种大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：包括有主轴、外壳、双向轴承、挡圈座、凸轮单向轴承座、单向轴承、密封圈和多个手抓机构；

所述主轴内部开设有圆柱形通孔，主轴外侧从下至上依次套设有双向轴承、挡圈座、单向轴承和密封圈；所述单向轴承和密封圈外侧套设有凸轮单向轴承座，单向轴承内圈与主轴连接，单向轴承外圈与凸轮单向轴承座连接；所述外壳套设在双向轴承、挡圈座、凸轮单向轴承座外侧，双向轴承内圈与主轴连接，双向轴承外圈与外壳连接，外壳顶部中心开设有圆形通孔；所述主轴中心轴线、外壳中心轴线、双向轴承中心轴线、挡圈座中心轴线、凸轮单向轴承座中心轴线、单向轴承中心轴线、密封圈中心轴线均相重合；

所述凸轮单向轴承座上表面横截面为圆形，凸轮单向轴承座上表面均匀设有多条弧形滑槽，弧形滑槽右端与凸轮单向轴承座中心轴线的距离小于弧形滑槽左端与凸轮单向轴承座中心轴线的距离；

所述手抓机构设置在外壳顶部，手抓机构包括手抓固定板、手抓、连接板、弹簧推块、弹簧、弹簧挡块和滑杆；所述连接板包括水平设置的横板和垂直设置在横板右侧的纵板，所述手抓固定板固定在纵板右侧，手抓固定板顶部设有手抓，手抓固定板上固定有沿竖直方向设置的滑杆，滑杆底部处于弧形滑槽最右端且与弧形滑槽活动连接，所述外壳上表面沿径向开设有和手抓机构相配合的滑槽，所述手抓上设有圆弧形夹头，该圆弧形夹头朝外壳中心轴线方向设置；所述弹簧推块固定在横板底面左后侧，弹簧水平设置且垂直固定在弹簧推块前侧，弹簧前侧设有弹簧挡块，外壳上表面开设有和弹簧挡块相配合的安装槽，弹簧挡块固定在安装槽内；

所述主轴为台阶式主轴，包括有底座、第一台阶、第二台阶、第三台阶，所述底座、第一台阶、第二台阶、第三台阶均为圆环柱柱形，底座外径大于第一台阶外径，第一台阶外径大于第二台阶外径，第二台阶外径大于第三台阶外径，底座中心轴线、第一台阶中心轴线、第二台阶中心轴线、第三台阶中心轴线均相重合；

所述外壳底部设有电机轴连接挡块。

2.根据权利要求1所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：所述手抓机构为可调节抓取直径的手抓机构，手抓固定板上表面均匀设有第一波纹，手抓下表面设有与第一波纹相配合的第二波纹；所述手抓固定板上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔，手抓上沿竖直方向开设有与圆形安装孔相配合的长条形安装孔，该长条形安装孔为通孔，圆形安装孔的直径和长条形安装孔的宽度相等，还包括有螺钉，所述手抓通过螺钉与圆形安装孔、长条形安装孔的配合固定在手抓固定板上。

3.根据权利要求1或2所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：所述手抓机构的个数为2-4个。

4.根据权利要求1所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：所述双向轴承和挡圈座套设在第一台阶外，单向轴承和密封圈套设在第三台阶外，凸轮单向轴承座套设在单向轴承、密封圈套和第二台阶外。

5.根据权利要求1或2所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：还包括有第一卡簧和第二卡簧，所述第一卡簧和第二卡簧卡设在双向轴承两端。

6.根据权利要求1或2所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：还包括有O型圈，所述O型圈设置在挡圈座与主轴连接处。

7.根据权利要求1或2所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：还包括有第三卡簧和第四卡簧，所述第三卡簧和第四卡簧分别卡设在单向轴承两端。

8.根据权利要求1或2所述的大行程快速定心夹紧机构，其特征在于：所述圆弧形夹头的材料为钨钢。