CN108673341B - 快速定心夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹具技术领域，尤其涉及一种快速定心夹紧机构，包括有主轴，主轴外设有单向轴承，单向轴承外设有单向轴承座，单向轴承座外设有拉簧调整套和深沟双向球轴承，深沟双向球轴承外设有外壳。单向轴承座顶部设有间隙调整座，间隙调整座上表面设有多个手抓固定座安装槽，手抓固定座安装槽上设有手抓机构，手抓机构包括手抓固定座、手抓本体、转动销和滑杆。外壳上表面与手抓固定座安装槽相对应的位置开设有滑槽，滑杆与滑槽滑移连接。手抓本体内侧为圆弧状夹头，夹头侧壁与转动销中心轴线的距离沿顺时针方向逐渐变大，外壳底部设有电机轴连接挡块，通过拉簧与拉簧调整套连接。本发明可夹取工件的直径范围较大，并可实现快速装卸工件。

Description

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，而提供一种可夹取工件的直径范围较大，并可实现快速装卸工件的快速定心夹紧机构。

本发明的目的是通过下列技术方案解决的：

一种快速定心夹紧机构，其特征在于：包括主轴、外壳、拉簧调整套、单向轴承、深沟双向球轴承、单向轴承座、间隙调整座和手抓机构；

所述主轴内部开设有圆柱形通孔，主轴中部外侧套设有单向轴承，单向轴承外侧套设有单向轴承座，所述单向轴承内圈和主轴外壁连接，单向轴承外圈和单向轴承座内壁连接，所述单向轴承座顶部内径大于主轴顶部外径；所述单向轴承座外从下至上依次套设有拉簧调整套和深沟双向球轴承，所述深沟双向球轴承外套设有外壳，深沟双向球轴承内圈和单向轴承座外壁连接，深沟双向球轴承外圈和外壳内壁连接，所述外壳顶部内径大于单向轴承座顶部外径；所述主轴中心轴线、单向轴承中心轴线、深沟双向球轴承中心轴线、单向轴承座中心轴线均与外壳中心轴线相重合；

所述单向轴承座顶部设有能够相对单向轴承座水平浮动的间隙调整座，间隙调整座上表面高于外壳上表面，间隙调整座外径小于外壳顶部内径；间隙调整座上表面均匀设有多个沿径向设置的手抓固定座安装槽，多个手抓固定座安装槽沿间隙调整座上表面圆周均匀分布；每个手抓固定座安装槽上各设有一手抓机构，手抓机构包括手抓固定座、手抓本体、转动销和滑杆，所述手抓固定座安装槽上设有手抓固定座，手抓固定座顶部内侧沿竖直开设有第一转动销安装孔，手抓固定座顶部设有手抓本体，手抓本体内侧与第一转动销安装孔对应的位置开设有第二转动销安装孔，转动销依次穿过第二转动销安装孔和第一转动销安装孔，所述手抓本体通过转动销与手抓固定座转动连接；所述外壳上表面与手抓固定座安装槽相对应的位置开设有沿径向设置的滑槽，所述滑杆竖直设置，滑杆顶部固定在手抓本体外侧底部，滑杆底部处于滑槽内且与滑槽滑移连接；所述手抓本体内侧为圆弧状夹头，夹头侧壁与转动销中心轴线的距离沿顺时针方向逐渐变大；所述外壳底部设有电机轴连接挡块，还包括有拉簧，拉簧一端与拉簧调整套固定连接，拉簧另一端与电机轴连接挡块固定连接。

基于上述结构，本发明所述手抓机构为可调节抓取直径的手抓机构，手抓固定座安装槽上表面均匀设有第一波纹，手抓固定座下表面设有与第一波纹相配合的第二波纹；所述手抓固定座安装槽上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔，手抓固定座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，所述手抓固定座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座安装槽上。

基于上述结构，本发明所述单向轴承座顶部设有第一间隙调整座安装孔，第一间隙调整座安装孔为螺纹孔，间隙调整座上与第一间隙调整座安装孔配合的位置开设有第二间隙调整座安装孔，第二间隙调整座安装孔为通孔，还包括有塞打螺栓，所述塞打螺栓穿过第二间隙调整座安装孔并与第一间隙调整座安装孔螺纹连接，塞打螺栓与第一间隙调整座安装孔连接处的外径小于第一间隙调整座安装孔内径。

优选的，本发明所述手抓固定板安装槽的个数为3个，所述手抓机构的个数和手抓固定板安装槽的个数相等。

优选的，本发明所述主轴顶部外壁和单向轴承座顶部内壁之间设有油封。

优选的，本发明主轴顶部设有防止单向轴承沿主轴轴向移动的第一卡簧。

优选的，本发明单向轴承底部设有防止单向轴承座沿单向轴承轴向移动的第二卡簧，第二卡簧处于单向轴承座内。

优选的，本发明单向轴承座上设有防止深沟双向球轴承沿单向轴承座轴向运动的第三卡簧。

优选的，本发明深沟双向球轴承底部设有防止外壳沿深沟双向球轴承轴向运动的第四卡簧，第四卡簧处于外壳内。

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，将手抓固定座远离主轴中心轴线并固定在手抓固定座安装槽上，当所加工工件直径较小时，可将手抓固定座靠近主轴中心轴线并固定在手抓固定座安装槽上，在使用前，可根据所加工产品的直径调整手抓固定座在手抓固定座安装槽上的位置，使多个手抓本体中间的空隙与工件直径相匹配，其适用范围广，调整方式简单，提高了工作效率的同时降低了生产成本。

2、主轴外套设有单向轴承，单向轴承座与单向轴承固定，单向轴承座顶部浮动连接有间隙调整座，单向轴承座外套设有拉簧调整套和深沟双向球轴承，外壳与深沟双向球轴承固定连接，外壳底部设有电机轴连接挡块，拉簧连接拉簧调整套和电机轴连接挡块，手抓机构则设置在间隙调整座顶部，手抓机构的滑杆则处于外壳顶面的滑槽内，通过上述机构的配合，当深沟双向球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，当深沟双向球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。

3、间隙调整座与单向轴承座浮动连接，且间隙调整座外径小于外壳顶部内径，间隙调整座可相对单向轴承座在一定范围内沿水平方向浮动，当夹取工件时，若工件在夹紧部位有局部弯曲等瑕疵，间隙调整座将会根据工件自动调节，能使手抓机构同时夹紧工件，保证同心度，从而确保产品质量，提高生产效率，降低成本，提高产品合格率。

附图说明

图1为本发明立体爆炸结构示意图。

图2为本发明主视爆炸结构示意图。

图3为本发明立体结构示意图。

图4为本发明主视结构示意图。

图5为本发明剖视结构示意图。

图6为本发明俯视结构示意图。

图7为本发明单向轴承座及间隙调整座爆炸结构示意图。

图8为本发明手抓固定座结构示意图一。

图9为本发明手抓固定座结构示意图二。

图10 为本发明手抓本体结构示意图。

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、图2所示，一种快速定心夹紧机构，包括主轴1、外壳2、拉簧调整套3、单向轴承4、深沟双向球轴承5、单向轴承座6、间隙调整座25和手抓机构7。

如图3-5所示，主轴1内部开设有圆柱形通孔，主轴1中部外侧套设有单向轴承4，单向轴承4外侧套设有单向轴承座6，单向轴承4内圈和主轴1外壁连接，单向轴承4外圈和单向轴承座6内壁连接，单向轴承座6顶部内径大于主轴1顶部外径。单向轴承座6外从下至上依次套设有拉簧调整套3和深沟双向球轴承5，深沟双向球轴承5外套设有外壳2，深沟双向球轴承5内圈和单向轴承座6外壁连接，深沟双向球轴承5外圈和外壳2内壁连接，外壳2顶部内径大于单向轴承座6顶部外径。主轴1中心轴线、单向轴承4中心轴线、深沟双向球轴承5中心轴线、单向轴承座6中心轴线均与外壳2中心轴线相重合。

如图3-7所示，单向轴承座6顶部设有能够相对单向轴承座6水平浮动的间隙调整座25，间隙调整座25上表面高于外壳2上表面，间隙调整座25外径小于外壳2顶部内径，间隙调整座25上表面均匀设有多个沿径向设置的手抓固定座安装槽8，手抓固定板安装槽8的优选个数为3个，多个手抓固定座安装槽8沿间隙调整座25上表面圆周均匀分布，每个手抓固定座安装槽8上各设有一手抓机构7，手抓机构7包括手抓固定座9、手抓本体10、转动销11和滑杆12，手抓固定座安装槽8上设有手抓固定座9，手抓固定座9顶部内侧沿竖直开设有第一转动销安装孔13，手抓固定座9顶部设有手抓本体10，手抓本体10内侧与第一转动销安装孔13对应的位置开设有第二转动销安装孔14，转动销11依次穿过第二转动销安装孔14和第一转动销安装孔13，手抓本体10通过转动销11与手抓固定座9转动连接。外壳2上表面与手抓固定座安装槽8相对应的位置开设有沿径向设置的滑槽15，滑杆12竖直设置，滑杆12顶部固定在手抓本体10外侧底部，滑杆12底部处于滑槽15内且与滑槽15滑移连接。如图10所示，手抓本体10内侧为圆弧状夹头16，夹头16侧壁与转动销11中心轴线的距离沿顺时针方向逐渐变大。外壳2底部设有电机轴连接挡块17，还包括有拉簧18，拉簧18一端与拉簧调整套3固定连接，拉簧18另一端与电机轴连接挡块17固定连接。

如图6-10所示，基于上述结构，手抓机构7为可调节抓取直径的手抓机构7，手抓固定座安装槽8上表面均匀设有第一波纹19，手抓固定座9下表面设有与第一波纹19相配合的第二波纹20。手抓固定座安装槽8上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔21，手抓固定座9上沿竖直方向开设有与圆形安装孔21相配合的长条形安装孔22，该长条形安装孔22为通孔，圆形安装孔21的直径和长条形安装孔22的宽度相等，还包括有螺钉23，所述手抓固定座9通过螺钉23与圆形安装孔21、长条形安装孔22的配合固定在手抓固定座安装槽8上。当所加工工件的直径较大时，将手抓固定座9远离主轴1中心轴线并固定在手抓固定座安装槽8上，当所加工工件直径较小时，可将手抓固定座9靠近主轴1中心轴线并固定在手抓固定座安装槽8上，在使用前，可根据所加工产品的直径调整手抓固定座9在手抓固定座安装槽8上的位置，使多个手抓本体10中间的空隙与工件直径相匹配，其适用范围广，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7所示，单向轴承座6顶部设有第一间隙调整座安装孔30，第一间隙调整座安装孔30为螺纹孔，间隙调整座25上与第一间隙调整座安装孔30配合的位置开设有第二间隙调整座安装孔31，第二间隙调整座安装孔31为通孔，还包括有塞打螺栓32，所述塞打螺栓32穿过第二间隙调整座安装孔31并与第一间隙调整座安装孔30螺纹连接，塞打螺栓32与第一间隙调整座安装孔30连接处的外径小于第一间隙调整座安装孔30内径。由于间隙调整座25可相对单向轴承座6在一定范围内沿水平方向浮动，当夹取工件时，若工件在夹紧部位有局部弯曲等瑕疵，间隙调整座25将会根据工件自动调节，能使手抓机构同时夹紧，保证同心度不变，从而确保产品质量，提高生产效率，降低成本，提高产品合格率。

如图5所示，主轴1顶部外壁和单向轴承座6顶部内壁之间设有油封24。主轴1顶部设有防止单向轴承4沿主轴1轴向移动的第一卡簧26。单向轴承4底部设有防止单向轴承座6沿单向轴承轴4向移动的第二卡簧27，第二卡簧27处于单向轴承座6内。单向轴承座6上设有防止深沟双向球轴承5沿单向轴承座轴6向运动的第三卡簧28。深沟双向球轴承5底部设有防止外壳2沿深沟双向球轴承轴5向运动的第四卡簧29，第四卡簧29处于外壳2内。

在工作过程中，当需要对工件进行加工时，电机轴连接挡块17带动外壳2逆时针转动，单向轴承4可转动方向也为逆时针方向，外壳2可通过滑杆12带动手抓机构7转动，可对被夹装在手抓机构7上的工件进行加工，当工件被切削时，将会受到一定阻力阻止单向轴承座6与外壳2同步转动，此时外壳2继续带动滑杆12转动，夹装着工件的手抓机构7受到一个顺时针的阻力，夹头16将通过转动销11往夹头16直径更大方向运动，但由于其夹装着工件，夹头16间的间隙不能变更小，夹头16只会将工件夹更紧并继续带动其进行切削。

当需要取下工件时，电机轴连接挡块17带动外壳2顺时针转动，由于单向轴承4顺时针不可转，外壳2将带动滑杆12逆时针转动，此时夹头16通过转动销11往夹头16直径更小方向转动，夹头16间的空隙将变大，可实现工件快速装卸。

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 (6)

1.一种快速定心夹紧机构，其特征在于：包括主轴、外壳、拉簧调整套、单向轴承、深沟双向球轴承、单向轴承座、间隙调整座和手抓机构；

所述主轴内部开设有圆柱形通孔，主轴中部外侧套设有单向轴承，单向轴承外侧套设有单向轴承座，所述单向轴承内圈和主轴外壁连接，单向轴承外圈和单向轴承座内壁连接，所述单向轴承座顶部内径大于主轴顶部外径；所述单向轴承座外从下至上依次套设有拉簧调整套和深沟双向球轴承，所述深沟双向球轴承外套设有外壳，深沟双向球轴承内圈和单向轴承座外壁连接，深沟双向球轴承外圈和外壳内壁连接，所述外壳顶部内径大于单向轴承座顶部外径；所述主轴中心轴线、单向轴承中心轴线、深沟双向球轴承中心轴线、单向轴承座中心轴线均与外壳中心轴线相重合；

所述单向轴承座顶部设有能够相对单向轴承座水平浮动的间隙调整座，间隙调整座上表面高于外壳上表面，间隙调整座外径小于外壳顶部内径；间隙调整座上表面均匀设有多个沿径向设置的手抓固定座安装槽，多个手抓固定座安装槽沿间隙调整座上表面圆周均匀分布；每个手抓固定座安装槽上各设有一手抓机构，手抓机构包括手抓固定座、手抓本体、转动销和滑杆，所述手抓固定座安装槽上设有手抓固定座，手抓固定座顶部内侧沿竖直开设有第一转动销安装孔，手抓固定座顶部设有手抓本体，手抓本体内侧与第一转动销安装孔对应的位置开设有第二转动销安装孔，转动销依次穿过第二转动销安装孔和第一转动销安装孔，所述手抓本体通过转动销与手抓固定座转动连接；所述外壳上表面与手抓固定座安装槽相对应的位置开设有沿径向设置的滑槽，所述滑杆竖直设置，滑杆顶部固定在手抓本体外侧底部，滑杆底部处于滑槽内且与滑槽滑移连接；所述手抓本体内侧为圆弧状夹头，夹头侧壁与转动销中心轴线的距离沿顺时针方向逐渐变大；所述外壳底部设有电机轴连接挡块，还包括有拉簧，拉簧一端与拉簧调整套固定连接，拉簧另一端与电机轴连接挡块固定连接；

所述手抓机构为可调节抓取直径的手抓机构，手抓固定座安装槽上表面均匀设有第一波纹，手抓固定座下表面设有与第一波纹相配合的第二波纹；所述手抓固定座安装槽上表面沿竖直方向开设有圆形安装孔，手抓固定座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，所述手抓固定座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座安装槽上；

所述单向轴承座顶部设有第一间隙调整座安装孔，第一间隙调整座安装孔为螺纹孔，间隙调整座上与第一间隙调整座安装孔配合的位置开设有第二间隙调整座安装孔，第二间隙调整座安装孔为通孔，还包括有塞打螺栓，所述塞打螺栓穿过第二间隙调整座安装孔并与第一间隙调整座安装孔螺纹连接，塞打螺栓与第一间隙调整座安装孔连接处的外径小于第一间隙调整座安装孔内径；

所述手抓固定板安装槽的个数为3个，所述手抓机构的个数和手抓固定板安装槽的个数相等。

2.根据权利要求1所述的快速定心夹紧机构，其特征在于：所述主轴顶部外壁和单向轴承座顶部内壁之间设有油封。

3.根据权利要求1所述的快速定心夹紧机构，其特征在于：主轴顶部设有防止单向轴承沿主轴轴向移动的第一卡簧。

4.根据权利要求1所述的快速定心夹紧机构，其特征在于：单向轴承底部设有防止单向轴承座沿单向轴承轴向移动的第二卡簧，第二卡簧处于单向轴承座内。

5.根据权利要求1所述的快速定心夹紧机构，其特征在于：单向轴承座上设有防止深沟双向球轴承沿单向轴承座轴向运动的第三卡簧。

6.根据权利要求1所述的快速定心夹紧机构，其特征在于：深沟双向球轴承底部设有防止外壳沿深沟双向球轴承轴向运动的第四卡簧，第四卡簧处于外壳内。