CN110421380A - 一种长轴加工用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴加工技术领域，具体涉及一种长轴加工用夹具，包括有矩形工作台、主轴箱、三爪卡盘、长轴、同步滑台和两个完全相同的夹紧机构，三爪卡盘为中空设置，主轴箱的输出端与三爪卡盘固定连接，长轴水平固定安装在三爪卡盘的中心处，水平设置的同步滑台固定安装在矩形工作台的顶部，两组夹紧机构依次固定安装在同步滑台的顶部，夹紧机构包括设置在长轴两侧相互插接配合的第一夹爪、第二夹爪和滚动防滑组件，第一夹爪和第二夹爪的顶部设有V型夹头，滚动防滑组件安装在V型夹头的内壁；本发明能够由主轴箱带动长轴旋转，在下方对长轴夹紧且能够调节而夹紧机构位置而不影响切刀正常工作，且可保护夹紧机构不受损坏。

Description

一种长轴加工用夹具

技术领域

本发明涉及轴加工技术领域，具体涉及一种长轴加工用夹具。

背景技术

轴类零件是常见的零件之一。他们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

中国专利公开号CN208992204U所示的一种长轴加工夹具，包括支架、固定在支架上的夹紧环和均布在夹紧环上的至少两根夹紧条，其特征在于：还包括至少一对等高且相对设置的两组夹紧叉组件，所述夹紧叉组件位于夹紧环的一侧；所述夹紧叉组件又包括夹叉，用于夹紧长轴，一端具有至少一个V形的夹槽，另一端固定有水平的连接杆；所述夹叉中夹槽的槽底线与另一组夹紧叉组件中的夹叉中夹槽的槽底线之间的连线垂直并相交于夹紧环的中轴线；导向螺纹环，内壁设置有螺纹，所述连接杆位于导向螺纹环中；推杆，一端位于导向螺纹环中，且与导向螺纹环螺纹连接，所述推杆沿导向螺纹环移动时推动连接杆向夹紧环中轴线所在的方向移动；所述支架上固定有用于连接导向螺纹环的连接梁，所述连接梁平行于夹紧环的中轴线，且具有供推杆移动的条形孔；所述连接梁的数量为两条，分别用于连接两组相对设置的夹紧叉组件中的导向螺纹环。

上述的发明中，该发明所示的夹紧环不能旋转，并不适用于大部分的加工场景；在切刀运行过程中，位移机构设计在待加工长轴的上方会影响切刀的正常工作，在位移机构挡住切刀时，需要人工重新给夹紧机构调整位置，十分不方便；在长轴加工时，长轴的旋转会给夹具施加压力，从而可能损坏夹紧机构。

因此，有必要设计一种能够带动长轴旋转的、在长轴旋转过程中保护夹紧机构不受损坏的、能够不影响切刀工作的、能自动调节夹紧机构位置的长轴加工用夹具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长轴加工用夹具，该长轴加工用夹具能够由主轴箱带动长轴旋转，在下方对长轴夹紧且能够调节而夹紧机构位置而不影响切刀正常工作，且可保护夹紧机构不受损坏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种长轴加工用夹具，包括有矩形工作台、主轴箱、三爪卡盘、长轴、同步滑台和两个完全相同的夹紧机构，矩形工作台水平设置，主轴箱水平固定设置在矩形工作台顶部的一端，三爪卡盘竖直设置在矩形工作台的上方，三爪卡盘为中空设置，主轴箱的输出端与三爪卡盘固定连接，长轴水平固定安装在三爪卡盘的中心处，长轴穿过主轴箱和三爪卡盘且沿着矩形工作台长度方向延伸，水平设置的同步滑台固定安装在矩形工作台的顶部，同步滑台的长度方向与矩形工作台的长度方向一致，两组夹紧机构依次固定安装在同步滑台的顶部，夹紧机构包括有在长轴两侧相互插接配合的第一夹爪、第二夹爪和滚动防滑组件，第一夹爪和第二夹爪均竖直固定设置在同步滑台的上方且顶部均设有V型夹头，滚动防滑组件安装在V型夹头的内壁。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，主轴箱包括有箱体、中空主轴和驱动结构，箱体水平固定安装在矩形工作台上，驱动机构、中空主轴和三爪卡盘沿着矩形工作台的长度方向依次设置，中空主轴水平设置，中空主轴的输出端与三爪卡盘固定连接，中空主轴的外径与三爪卡盘外径相等，中空主轴通过轴承与驱动结构传动连接。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，矩形工作台的顶部设有安装槽，箱体的底部设有与安装槽匹配的卡块，箱体通过卡块和安装槽固定安装在矩形工作台上。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，三爪卡盘设有三个沿三爪卡盘轴线环形分布的卡爪，每个卡爪的顶端均设有弧形槽。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，每组夹紧机构还均包括有宽阔气动手指气缸，宽阔气动手指气缸水平固定安装在同步滑台的顶部，宽阔气动手指气缸的输出轴输出方向与长轴的轴线方向垂直，宽阔气动手指气缸的两个输出轴分别设置在长轴两侧的下方，第一夹爪和第二夹爪的底部分别与宽阔气动手指气缸的两个输出轴固定连接。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，夹爪还设有连接杆，连接杆竖直设置，连接杆的底部与宽阔气动手指气缸的输出轴固定连接，连接杆的顶部靠近长轴的一侧与V型夹头固定连接。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，夹紧机构的两个V型夹头的槽底线中线之间的连线垂直并且相较于三爪卡盘的中轴线。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，没组夹紧机构的其中一个V型夹头的宽度小于另一个V型夹头的宽度，另一个V型夹头的中部竖直设有一个与另一侧V型夹头配合的夹紧避让槽。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，滚动防滑组件包括有若干个沿V型夹头内壁均匀分布的滚柱和沿V型夹头内壁两侧固定连接的第一限位条，第一限位条上均匀分布有若干个与滚柱一一对应的安装孔，第一限位条的高度小于滚柱的直径。

作为一种长轴加工用夹具的一种优选方案，滚动防滑组件包括有若干个沿V型夹头内壁均匀分布的滚珠和沿V型夹头内壁两侧固定连接的第二限位条，第二限位条的顶端设有沿与第二限位条长度方向水平垂直方向分布的第三限位条，第二限位条的高度小于滚珠的直径，第三限位条的一侧与滚柱的外壁贴合。

本发明的有益效果：本发明通过主轴箱与三爪卡盘连接实现了由三爪卡盘带动长轴旋转，夹紧机构设置在长轴的下方，在设备工作时夹紧机构不会影响机器的正常运行，滚动防滑组件能够有效的保护夹紧机构在长轴旋转中不收到损坏，同时可通过同步滑台来调节夹紧机构的位置，更加方便于实际加工场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一所述的一种长轴加工用夹具的立体结构示意图。

图2是本发明实施例一所述的一种长轴加工用夹具的部分立体结构示意图。

图3是本发明实施例一所述的一种长轴加工用夹具的三爪卡盘立体结构示意图。

图4是本发明实施例一所述的一种长轴加工用夹具的部分立体结构示意图。

图5是本发明实施例一所述的一种长轴加工用夹具的立体结构示意图。

图6是本发明实施例二所述的一种长轴加工用夹具的立体结构示意图。

图中：

1、矩形工作台；

1a、安装槽；

2、主轴箱；

2a、箱体；

2a1、卡块；

2b、中空主轴；

2c、驱动结构；

3、三爪卡盘；

3a、卡爪；

3a1、弧形槽；

4、长轴；

5、同步滑台；

6、夹紧机构；

6a、第一夹爪；

6a1、V型夹头；

6a1a、夹紧避让槽；

6a2、连接杆；

6b、滚动防滑组件；

6b1、滚柱；

6b2、第一限位条；

6b2a、安装孔；

6b3、滚珠；

6b4、第二限位条；

6b5、第三限位条；

6c、宽阔气动手指气缸；

6d、第二夹爪。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施方式一：

参照图1至图5所示的一种长轴加工用夹具，包括有矩形工作台1、主轴箱2、三爪卡盘3、长轴4、同步滑台5和两个完全相同的夹紧机构6，矩形工作台1水平设置，主轴箱2水平固定设置在矩形工作台1顶部的一端，三爪卡盘3竖直设置在矩形工作台1的上方，三爪卡盘3为中空设置，主轴箱2的输出端与三爪卡盘3固定连接，长轴4水平固定安装在三爪卡盘3的中心处，长轴4穿过主轴箱2和三爪卡盘3且沿着矩形工作台1长度方向延伸，水平设置的同步滑台5固定安装在矩形工作台1的顶部，同步滑台5的长度方向与矩形工作台1的长度方向一致，两组夹紧机构6依次固定安装在同步滑台5的顶部，夹紧机构6包括有在长轴4两侧相互插接配合的第一夹爪6a、第二夹爪6d和滚动防滑组件6b，第一夹爪6a和第二夹爪6d均竖直固定设置在同步滑台5的上方且顶部均设有V型夹头6a1，滚动防滑组件6b安装在V型夹头6a1的内壁。

主轴箱2包括有箱体2a、中空主轴2b和驱动结构2c，箱体2a水平固定安装在矩形工作台1上，驱动机构、中空主轴2b和三爪卡盘3沿着矩形工作台1的长度方向依次设置，中空主轴2b水平设置，中空主轴2b的输出端与三爪卡盘3固定连接，中空主轴2b的外径与三爪卡盘3外径相等，中空主轴2b通过轴承与驱动结构2c传动连接。当设备准备运行时，将待加工的长轴4依次穿过箱体2a、驱动机构、中空主轴2b和三爪卡盘3，再由三爪卡盘3将待加工的长轴4夹紧固定，驱动机构带动中空主轴2b转动，中空主轴2b带动与之固定连接的三爪卡盘3转动，进而带动待加工的长轴4转动，进而对长轴4进行加工。

矩形工作台1的顶部设有安装槽1a，箱体2a的底部设有与安装槽1a匹配的卡块2a1，箱体2a通过卡块2a1和安装槽1a固定安装在矩形工作台1上。箱体2a通过卡块2a1和安装槽1a固定安装在矩形工作台1上，通过调节卡块2a1在安装槽1a的位置，可以调节主轴箱2在矩形工作台1上的位置。

三爪卡盘3设有三个沿三爪卡盘3轴线环形分布的卡爪3a，每个卡爪3a的顶端均设有弧形槽3a1。当待加工的长轴4的直径较小时，通过卡爪3a上的弧形槽3a1可以更好的夹紧较小直径的长轴4，从而提升了设备整体的实用性。

每组夹紧机构6还均包括有宽阔气动手指气缸6c，宽阔气动手指气缸6c水平固定安装在同步滑台5的顶部，宽阔气动手指气缸6c的输出轴输出方向与长轴4的轴线方向垂直，宽阔气动手指气缸6c的两个输出轴分别设置在长轴4两侧的下方，第一夹爪6a和第二夹爪6d的底部分别与宽阔气动手指气缸6c的两个输出轴固定连接。当三爪卡盘3将长轴4夹紧后，同步滑台5沿着矩形工作台1长度方向平移至合适位置，宽阔气动手指气缸6c的两个输出轴向着长轴4方向输出，从而带动第一夹爪6a和第二夹爪6d向着长轴4方向运动，进而实现对长轴4的夹紧过程。

夹爪6a还设有连接杆6a2，连接杆6a2竖直设置，连接杆6a2的底部与宽阔气动手指气缸6c的输出轴固定连接，连接杆6a2的顶部靠近长轴4的一侧与V型夹头6a1固定连接。连接杆6a2实现对V型夹头6a1的固定作用，同时起到将宽阔气动手指气缸6c的输出传导到V型夹头6a1上的作用。

每组夹紧机构6的两个V型夹头6a1的槽底线中线之间的连线垂直并且相较于三爪卡盘3的中轴线。保证了V型夹头6a1可以更加紧固的对长轴4进行夹紧。

每组夹紧机构6的其中一个V型夹头6a1的宽度小于另一个V型夹头6a1的宽度，另一个V型夹头6a1的中部竖直设有一个与另一侧V型夹头6a1配合的夹紧避让槽6a1a。夹紧避让槽6a1a可以保证两个V型夹头6a1可以对不同直径的长轴4进行夹紧，当长轴4的直径较小时，通过夹紧避让槽6a1a可以让两个V型夹头6a1中心间距更小而不发生碰撞。

滚动防滑组件6b包括有若干个沿V型夹头6a1内壁均匀分布的滚柱6b1和沿V型夹头6a1内壁两侧固定连接的第一限位条6b2，第一限位条6b2上均匀分布有若干个与滚柱6b1一一对应的安装孔6b2a，第一限位条6b2的高度小于滚柱6b1的直径。当设备运行时，长轴4的转动会带动与第一限位条6b2可转动连接的滚柱6b1转动，从而保证了整个V型夹头6a1不发生偏移，保护了装置的夹紧机构6。

本发明的具体实施方式一的工作原理：当设备准备运行时，将待加工的长轴4依次穿过箱体2a、驱动机构、中空主轴2b和三爪卡盘3，再由三爪卡盘3将待加工的长轴4夹紧固定，驱动机构带动中空主轴2b转动，中空主轴2b带动与之固定连接的三爪卡盘3转动，进而带动待加工的长轴4转动，进而对长轴4进行加工。箱体2a通过卡块2a1和安装槽1a固定安装在矩形工作台1上，通过调节卡块2a1在安装槽1a的位置，可以调节主轴箱2在矩形工作台1上的位置。当待加工的长轴4的直径较小时，通过卡爪3a上的弧形槽3a1可以更好的夹紧较小直径的长轴4，从而提升了设备整体的实用性。当三爪卡盘3将长轴4夹紧后，同步滑台5沿着矩形工作台1长度方向平移至合适位置，宽阔气动手指气缸6c的两个输出轴向着长轴4方向输出，从而带动两个夹爪6a向着长轴4方向运动，进而实现对长轴4的夹紧过程。连接杆6a2实现对V型夹头6a1的固定作用，同时起到将宽阔气动手指气缸6c的输出传导到V型夹头6a1上的作用。保证了V型夹头6a1可以更加紧固的对长轴4进行夹紧。夹紧避让槽6a1a可以保证两个V型夹头6a1可以对不同直径的长轴4进行夹紧，当长轴4的直径较小时，通过夹紧避让槽6a1a可以让两个V型夹头6a1中心间距更小而不发生碰撞。当设备运行时，长轴4的转动会带动与第一限位条6b2可转动连接的滚柱6b1转动，从而保证了整个V型夹头6a1不发生偏移，保护了装置的夹紧机构6。当设备运行时，长轴4的转动会带动被第二限位条6b4和第三限位条6b5包裹中的滚珠6b3转动，滚珠6b3在第二限位条6b4和第三限位条6b5中可转动的连接，从而保证了整个V型夹头6a1不发生偏移，保护了装置的夹紧机构6。

具体实施方式二：

参照图6所示的一种长轴加工用夹具，与实施例一不同之处在于：滚动防滑组件6b包括有若干个沿V型夹头6a1内壁均匀分布的滚珠6b3和沿V型夹头6a1内壁两侧固定连接的第二限位条6b4，第二限位条6b4的顶端设有沿与第二限位条6b4长度方向水平垂直方向分布的第三限位条6b5，第二限位条6b4的高度小于滚珠6b3的直径，第三限位条6b5的一侧与滚柱6b1的外壁贴合。当设备运行时，长轴4的转动会带动被第二限位条6b4和第三限位条6b5包裹中的滚珠6b3转动，滚珠6b3在第二限位条6b4和第三限位条6b5中可转动的连接，从而保证了整个V型夹头6a1不发生偏移，保护了装置的夹紧机构6。

本发明的具体实施方式二的工作原理：当设备运行时，长轴4的转动会带动被第二限位条6b4和第三限位条6b5包裹中的滚珠6b3转动，滚珠6b，保护了装置的夹紧机构6。3在第二限位条6b4和第三限位条6b5中可转动的连接，从而保证了整个V型夹头6a1不发生偏移。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1.一种长轴加工用夹具，其特征在于，包括有矩形工作台（1）、主轴箱（2）、三爪卡盘（3）、长轴（4）、同步滑台（5）和两个夹紧机构（6），矩形工作台（1）水平设置，主轴箱（2）水平固定设置在矩形工作台（1）顶部的一端，三爪卡盘（3）竖直设置在矩形工作台（1）的上方，三爪卡盘（3）为中空设置，主轴箱（2）的输出端与三爪卡盘（3）固定连接，长轴（4）水平固定安装在三爪卡盘（3）的中心处，长轴（4）穿过主轴箱（2）和三爪卡盘（3）且沿着矩形工作台（1）长度方向延伸，水平设置的同步滑台（5）固定安装在矩形工作台（1）的顶部，同步滑台（5）的长度方向与矩形工作台（1）的长度方向一致，两组夹紧机构（6）依次固定安装在同步滑台（5）的顶部，夹紧机构（6）包括有在长轴（4）两侧相互插接配合的第一夹爪（6a）、第二夹爪（6d）和滚动防滑组件（6b），第一夹爪（6a）和第二夹爪（6d）均竖直固定设置在同步滑台（5）的上方且顶部均设有V型夹头（6a1），滚动防滑组件（6b）安装在V型夹头（6a1）的内壁。

2.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，主轴箱（2）包括有箱体（2a）、中空主轴（2b）和驱动结构（2c），箱体（2a）水平固定安装在矩形工作台（1）上，驱动机构、中空主轴（2b）和三爪卡盘（3）沿着矩形工作台（1）的长度方向依次设置，中空主轴（2b）水平设置，中空主轴（2b）的输出端与三爪卡盘（3）固定连接，中空主轴（2b）的外径与三爪卡盘（3）外径相等，中空主轴（2b）通过轴承与驱动结构（2c）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，矩形工作台（1）的顶部设有安装槽（1a），箱体（2a）的底部设有与安装槽（1a）匹配的卡块（2a1），箱体（2a）通过卡块（2a1）和安装槽（1a）固定安装在矩形工作台（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，三爪卡盘（3）设有三个沿三爪卡盘（3）轴线环形分布的卡爪（3a），每个卡爪（3a）的顶端均设有弧形槽（3a1）。

5.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，每组夹紧机构（6）还均包括有宽阔气动手指气缸（6c），宽阔气动手指气缸（6c）水平固定安装在同步滑台（5）的顶部，宽阔气动手指气缸（6c）的输出轴输出方向与长轴（4）的轴线方向垂直，宽阔气动手指气缸（6c）的两个输出轴分别设置在长轴（4）两侧的下方，第一夹爪（6a）和第二夹爪（6d）的底部分别与宽阔气动手指气缸（6c）的两个输出轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，第一夹爪（6a）还设有连接杆（6a2），连接杆（6a2）竖直设置，连接杆（6a2）的底部与宽阔气动手指气缸（6c）的输出轴固定连接，连接杆（6a2）的顶部靠近长轴（4）的一侧与V型夹头（6a1）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，每组夹紧机构（6）的两个V型夹头（6a1）的槽底线中线之间的连线垂直并且相较于三爪卡盘（3）的中轴线。

8.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，每组夹紧机构（6）的其中一个V型夹头（6a1）的宽度小于另一个V型夹头（6a1）的宽度，另一个V型夹头（6a1）的中部竖直设有一个与另一侧V型夹头（6a1）配合的夹紧避让槽（6a1a）。

9.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，滚动防滑组件（6b）包括有若干个沿V型夹头（6a1）内壁均匀分布的滚柱（6b1）和沿V型夹头（6a1）内壁两侧固定连接的第一限位条（6b2），第一限位条（6b2）上均匀分布有若干个与滚柱（6b1）一一对应的安装孔（6b2a），第一限位条（6b2）的高度小于滚柱（6b1）的直径。

10.根据权利要求1所述的一种长轴加工用夹具，其特征在于，滚动防滑组件（6b）包括有若干个沿V型夹头（6a1）内壁均匀分布的滚珠（6b3）和沿V型夹头（6a1）内壁两侧固定连接的第二限位条（6b4），第二限位条（6b4）的顶端设有沿与第二限位条（6b4）长度方向水平垂直方向分布的第三限位条（6b5），第二限位条（6b4）的高度小于滚珠（6b3）的直径，第三限位条（6b5）的一侧与滚柱（6b1）的外壁贴合。