CN109277590A - 一种芯轴夹具以及安装卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明给出一种芯轴夹具，包括拉紧螺钉，其特征在于：所述芯轴夹具设置有由所述拉紧螺钉干涉紧胀件时驱动弹出的、一侧具有第二连接部的弹出机构。一种安装卡盘，用于安装上述任一项的芯轴夹具。先把安装卡盘安装到机床上，并将其拉力件与机床油缸拉杆联动，其驱动拉力件作垂直方向的运动。先将拉紧螺钉取出，然后将芯轴夹具安装到安装卡盘的安装面上，弹出机构的位置对应安装卡盘拉力件的第一连接部，但弹出机构未与第一连接部连接。随后安装拉紧螺钉，拉紧螺钉驱动弹出机构弹出，即可与推拉件联动。

Description

一种芯轴夹具以及安装卡盘

技术领域

本发明涉及机床加工领域，尤其是一种芯轴夹具以及安装卡盘。

背景技术

目前，市场上的三爪卡盘，如果要从撑开待加工件内孔的状态，切换到夹持待加工件外圆的状态，需要拆下卡爪并修到合适的直径。反之，从夹持外圆的状态切换成撑开内孔的状态也是同样需要拆下卡爪并修到合适的直径。

有时，如果工序只需要撑内孔，可以不采用三爪卡盘来对工件撑内孔，而是采用芯轴夹具来对工件撑内孔。现有的芯轴夹具结构可参考中国专利CN201420410049.X，主要包括紧胀件、用于使紧胀件张开或内缩的导向锥体、用于驱动紧胀件沿导向锥体向下移动并使紧胀件撑开的拉紧螺钉，以及使紧胀件沿导向锥体向上复位的弹性支撑件。并且，现有的芯轴夹具是通过工人手动地用螺栓固定设置在车床过渡法兰上，与机床油缸拉杆油缸拉杆连接。

现有技术的缺陷在于，利用三爪卡盘切换撑内孔和夹外圆的两种状态时，需要更换卡爪，操作不方便；而如果使用芯轴夹具，则只能对工件进行撑内孔，无法以夹外圆的方式来固定工件；而如果使用弹性夹头(又称为数控铣床弹簧夹头，是一种用来装置在铣床上的一种用来禁锢钻头或者是铣刀的一种筒形的夹具，同时也是用来固定加固需要改造的零件的一种固定装置)则只能对工件进行夹外圆，无法以撑内孔的方式来固定工件。而且，现有的芯轴夹具的安装麻烦，导致不方便拆卸安装芯轴夹具以更换用于夹外圆的弹性夹头。如果有一种更便捷安装的芯轴夹具以及弹性夹头，则可以通过快速拆卸和更换芯轴夹具或弹性夹头，来实现撑内孔和夹外圆两个功能的快速切换。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在给出一种安装卡盘，其拉力件与机床油缸拉杆联动，以及一种可快速安装在安装卡盘上的芯轴夹具，使芯轴夹具的紧胀件可以与安装卡盘的拉力件发生联动。

一种芯轴夹具，包括拉紧螺钉，所述芯轴夹具设置有由所述拉紧螺钉干涉紧胀件时驱动弹出的、一侧具有第二连接部的弹出机构。

进一步地，所述弹出机构包括底板、通过第二复位弹性件设置在底板上的受压件、具有第二连接部的水平推拉件；受压件上部与拉紧螺钉下部相抵，且受压件通过侧部设置的通过导向斜面与水平推拉件联动，拉紧螺钉下压受压件驱动水平推拉件弹出。

进一步地，受压件的顶部设置有定位销，拉紧螺钉的底部设有相对应的定位销孔。

进一步地，所述第二连接部为突出块。

进一步地，芯轴夹具内设有第一复位弹性件，使水平推拉件向外运动后向内复位。

进一步地，芯轴夹具还包括连接机构和基座，导向锥体设置在基座上，连接机构内设有所述弹出机构；芯轴夹具设有分别用于固定紧胀件的第一固定件、用于固定工件的第二固定件；第一固定件为设置在紧胀件下方的顶出销，紧胀件底部设有与顶出销配合的销位槽；第二固定件为设置在工件下方的抵持件；第一固定件、第二固定件均固设在基座上。

进一步地，拉紧螺钉的底部具有突出于基座的突出端，所述突出端设有螺纹，连接机构上部设有螺孔，连接机构与拉紧螺钉螺纹连接；导向锥体的底部设置有圆柱状的连接部，连接部上可活动地套接有导向套环，第一固定件安装于导向套环上；基座上设有供导向套环上下移动的镂空槽，导向套环的底部设置有弹性支撑件，并通过弹性支撑件与设置在连接机构上部的推块连接。

一种安装卡盘，用于安装上述任一项的芯轴夹具。

先把安装卡盘安装到机床上，并将其拉力件与机床油缸拉杆联动，机床油缸拉杆可以驱动拉力件作垂直方向的运动。先将拉紧螺钉取出，然后将芯轴夹具安装到安装卡盘的安装面上，此时弹出机构的位置对应安装卡盘拉力件的第一连接部，但弹出机构未与第一连接部连接。安装好芯轴夹具后，插入拉紧螺钉，拉紧螺钉一方面控制紧胀件沿导向锥体向下运动，使得紧胀件撑开夹紧工件；另一方面，拉紧螺钉驱动弹出机构向外弹出并使其第二连接部与拉力件的第一连接部相卡合，实现联动。拉紧螺钉与机床油缸拉杆实现联动的过程无需人工安装螺钉，在调整紧胀件的松紧度时即可顺带完成了芯轴夹具的安装，十分方便。

附图说明

图1为本发明的芯轴夹具的截面示意图；

图2为本发明的芯轴夹具安装于卡盘的示意图；

图3为本发明的紧胀件的示意图。

图中：4、推块；6、拉力件；7、工件；11、拉紧螺钉；12、紧胀件；13、抵持件；14、基座；21、顶出销；22、导向套环；23、弹性支撑件；42、水平推拉件；43、第一复位弹性件；44、第二连接部；45、受压件；46、第二复位弹性件；47、定位销。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示，一种芯轴夹具，包括拉紧螺钉，芯轴夹具设置有由拉紧螺钉11干涉紧胀件时驱动弹出的、一侧具有第二连接部44的弹出机构。先把安装卡盘安装到机床上，并将其拉力件6与机床油缸拉杆联动，机床油缸拉杆可以驱动拉力件6作垂直方向的运动。先将拉紧螺钉11取出，然后将芯轴夹具安装到安装卡盘的安装面上，此时弹出机构的位置对应安装卡盘拉力件6的第一连接部，但弹出机构未与第一连接部连接。安装好芯轴夹具后，插入拉紧螺钉11，拉紧螺钉11一方面控制紧胀件12沿导向锥体向下运动，使得紧胀件12撑开夹紧工件7；另一方面，拉紧螺钉11驱动弹出机构向外弹出并使其第二连接部44与拉力件6的第一连接部相卡合，实现联动。拉紧螺钉11与机床油缸拉杆实现联动的过程无需人工安装螺钉，在调整紧胀件12的松紧度时即可顺带完成了芯轴夹具的安装，十分方便。

进一步地，所述弹出机构包括底板、通过第二复位弹性件46设置在底板上的受压件45、具有第二连接部44的水平推拉件42；受压件45上部与拉紧螺钉11下部相抵，且受压件45通过侧部设置的导向斜面与水平推拉件42联动，拉紧螺钉11下压受压件45驱动水平推拉件42弹出。安装时工作原理如下：先将拉紧螺钉11拔出后将芯轴夹具安装到安装卡盘上，随后安装拉紧螺钉11，拉紧螺钉11下压受压件45，受压件45压缩第二复位弹性件46向下运动的过程中，通过导向斜面驱动水平推拉件42向外运动，水平推拉件42被外推出后可以与拉力件6相连接。

进一步地，所述第二连接部44为突出块。通过第一连接部与第二连接部44嵌合连接的方式，水平推拉件42一被外推，即可自动地与拉力件6嵌合。

进一步地，芯轴夹具内设有第一复位弹性件43，使水平推拉件42向外运动后向内复位。拧开或者拧出拉紧螺钉11时，受压件45在第二复位弹性件46的作用下向上回弹复位；由于水平推拉件42可以自动复位，水平推拉件42会保持抵于受压件45的导向斜面，方便下次重新将芯轴夹具安装到安装卡盘中。

进一步地，芯轴夹具还包括连接机构和基座14，导向锥体设置在基座14上，连接机构内设有所述弹出机构。加工工件7时，连接机构由于拉力件6的下拉而向下运动，并带动拉紧螺钉11向下移动，迫使紧胀件12沿导向锥体向下移动而撑开。因而，拆卸芯轴夹具时，拧开拉紧螺钉11，受压件45向上复位，水平推拉件42内缩脱离拉力件6，芯轴夹具可以整个地从安装卡盘中取出。

进一步地，芯轴夹具设有分别用于固定紧胀件12的第一固定件、用于固定工件7的第二固定件。如果工件7比较长，则需要在工件7的端部轴向设置很深槽孔，才能通过紧胀件12来将其固定住，否则工件7很可能在旋转加工的过程中由于摩擦力不足，使得工件7相对于紧胀件12发生相对转动，致使加工出来的工件7尺寸出现偏差，无法符合尺寸要求，为了达到足够大的摩擦力防止该相对转动，因而定位槽需要设置得比较深。但是，由于产品上是没有定位槽的，因而工件7具有定位槽的部分最终都要切掉，较深的定位槽就使得工件7切掉的部分会更长，浪费材料，因而设置第一固定件、第二固定件来防止芯轴夹具和紧胀件12发生相对转动。

进一步地，第一固定件为设置在紧胀件12下方的顶出销21，紧胀件12底部设有与顶出销21配合的销位槽；第二固定件为设置在工件7下方的抵持件13；第一固定件、第二固定件均固设在基座14上。抵持件13的作用一是通过基座14令紧胀件12与工件7之间相对固定，作用二是由于抵持件13抵于工件7使工件7固定，工件7获得相比于只有紧胀件12与工件7定位槽侧壁时更大的接触面积以及摩擦力，使得工件7更为稳固地被芯轴夹具固定。而设置连接机构使拉紧螺钉11与拉力件6联动，则是便于实现自动化操作，无需人为地通过拉紧螺钉11调节紧胀件12的紧胀程度。

进一步地，受压件45的顶部设置有定位销47，拉紧螺钉11的底部设有相对应的定位销47孔。定位销47和定位销47孔配合保证受压件45作的是垂直方向的运动，避免水平推拉件42的推力使得受压件45下方的第二复位弹性件46偏移，导致受压件45移位。

进一步地，拉紧螺钉11的底部具有突出于基座14的突出端，所述突出端设有螺纹，连接机构上部设有螺孔，连接机构与拉紧螺钉11螺纹连接；导向锥体的底部设置有圆柱状的连接部，连接部上可活动地套接有导向套环22，第一固定件安装于导向套环22上；基座14上设有供导向套环22上下移动的镂空槽，导向套环22的底部设置有弹性支撑件23，并通过弹性支撑件23与设置在连接机构上部的推块4连接。对工件7加工时工作原理如下：基座14与连接机构之间留有一定的活动空隙，机床油缸拉杆向下作动，使得拉力件6拉动水平推拉块向下移动，水平推拉块带动推块4、弹出机构的底板、下端与连接机构螺纹连接的拉紧螺钉11向下移动(拉紧螺钉11中部不设螺纹，可沿导向锥体的中心上下活动)，拉紧螺钉11向下移动的过程干涉紧胀件12沿导向锥体向下移动，从而使紧胀件12撑开夹持工件7；机床油缸拉杆向上作动时，拉力件6拉动水平推拉件42向上移动，使得推块4、底板、拉紧螺钉11向上移动，紧胀件12不再受到拉紧螺钉11的干涉，从而在弹性支撑件23的作用下沿导向锥体向上回弹并内缩，直至紧胀件12重新抵于拉紧螺钉11。以上，安装后，机床的机床油缸拉杆可以通过上下移动的方式来干涉紧胀件12的松紧度，使其能够快速调整以便适应不同尺寸的工件7。值得一提的是，本芯轴夹具可以快速地安装到安装卡盘上，如果配合上可以快速安装到安装卡盘上的弹性夹头，即可便捷地实现对工件7夹外圆、撑内孔功能的快速切换。

一种安装卡盘，用于安装上述任一项的芯轴夹具。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种芯轴夹具，包括拉紧螺钉，其特征在于：所述芯轴夹具设置有由所述拉紧螺钉干涉紧胀件时驱动弹出的、一侧具有第二连接部的弹出机构。

2.如权利要求1所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述弹出机构包括底板、通过第二复位弹性件设置在底板上的受压件、具有第二连接部的水平推拉件；所述受压件上部与所述拉紧螺钉下部相抵，且所述受压件通过侧部设置的通过导向斜面与所述水平推拉件联动，所述拉紧螺钉下压所述受压件驱动所述水平推拉件弹出。

3.如权利要求2所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述受压件的顶部设置有定位销，所述拉紧螺钉的底部设有相对应的定位销孔。

4.如权利要求2所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述第二连接部为突出块。

5.如权利要求2所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述芯轴夹具内设有第一复位弹性件，使所述水平推拉件向外运动后向内复位。

6.如权利要求2所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述芯轴夹具还包括连接机构和基座，导向锥体设置在所述基座上，所述连接机构内设有所述弹出机构；所述芯轴夹具设有分别用于固定紧胀件的第一固定件、用于固定工件的第二固定件；所述第一固定件为设置在所述紧胀件下方的顶出销，所述紧胀件底部设有与所述顶出销配合的销位槽；第二固定件为设置在工件下方的抵持件；第一固定件、第二固定件均固设在所述基座上。

7.如权利要求6所述的一种芯轴夹具，其特征在于：所述拉紧螺钉的底部具有突出于所述基座的突出端，所述突出端设有螺纹，所述连接机构上部设有螺孔，所述连接机构与所述拉紧螺钉螺纹连接；所述导向锥体的底部设置有圆柱状的连接部，所述连接部上可活动地套接有导向套环，所述第一固定件安装于所述导向套环上；所述基座上设有供所述导向套环上下移动的镂空槽，所述导向套环的底部设置有弹性支撑件，并通过所述弹性支撑件与设置在所述连接机构上部的推块连接。

8.一种安装卡盘，其特征在于：用于安装如权利要求1-7任一项所述的芯轴夹具。