CN110539216A - 一种棒料研磨切削用工作头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种棒料研磨切削用工作头，属于棒料加工夹具技术领域，用于解决现有的工作头在上料时需要人工进行装夹且夹持精度低的问题。包括主轴承座、万向节和筒夹，万向节设置在主轴承座内，万向节右侧设置筒夹，筒夹外部设置有前盖，筒夹与前盖转动连接，主轴承座内部设有第一轴承、第一盘形弹簧和套筒，第一轴承和盘形弹簧均安装在万向节上，万向节中滑动设置有顶针，顶针右端与筒夹左端接触。本发明通过万向节、顶针、筒夹的配合，上下料过程中，筒夹自动锁紧，不需要人工施力，省时省力，操作方便，夹持精度高，稳定性好，提高钻头加工效率；万向节具有浮动调节功能，大大降低加工误差，提高设备的加工精度和产品质量。

Description

一种棒料研磨切削用工作头

技术领域

本发明属于棒料加工夹具技术领域，具体是一种棒料研磨切削用工作头。

背景技术

钻机，是加工制造的常用设备，通过钻头的旋转对工件进行钻孔，钻头根据其使用环境分为很多种类。钻头采用棒料作为原料在设备上进行切削、研磨加工而成，棒料通常夹持在工作头上进行加工，工作头实现对工件的夹持、旋转、转位等工作，工作头在工作过程中，其芯轴带动工件旋转进行切削、研磨。尤其在加工精密钻头时，如PCB微钻，工作头需要对棒料进行精准夹持和旋转，工作头芯轴与棒料必须保持良好的同轴度，在加工过程中，存在一定加工误差，造成一定的不良品。

现有的工作头在夹持棒料时需要人工进行装夹，操作费时费力，工作效率低；现有的工作头夹持精度低，难以克服加工误差，导致钻头加工精度低，产品不良率高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种棒料研磨切削用工作头，该装置要解决的技术问题是：如何实现钻头加工过程中棒料的自动夹持、提高加工精度。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种棒料研磨切削用工作头，包括轴承后座、主轴承座、万向节和筒夹，所述万向节设置在主轴承座内，万向节右侧设置筒夹，筒夹外部设置有前盖，筒夹与前盖转动连接，前盖与主轴承座之间设置有主轴封盖，前盖和主轴封盖通过螺栓固定在主轴承座的右端面上，主轴封盖和前盖连接处设置有第二轴封，第二轴封套设在万向节的右端处，前盖内设有油封定位槽，主轴封盖将第二油封顶紧，主轴封盖左侧设置有套筒，套筒左侧设置有第一盘形弹簧，第一盘形弹簧左侧设置有第一轴承，第一轴承左侧设置有垫环，垫环左侧设置有轴承压板，轴承压板与万向节螺纹连接，第一轴承和第一盘形弹簧均安装在万向节上，套筒套设在万向节上，第一轴承、第一盘形弹簧和套筒均位于主轴承座内部，轴承后座通过螺栓固定在主轴承座的左端面上，轴承后座内设置有轴承卡槽，第一轴承的外圈位于轴承卡槽内，轴承后座和垫环顶紧轴承左侧，第一盘形弹簧和万向节上设置的凸缘顶紧轴承右侧，轴承后座和轴承压板之间设置有第一油封，第一油封位于轴承后座左端的油封安装槽中，万向节中滑动设置有顶针，顶针的右端与筒夹的左端接触，顶针的左端设置有顶针挡板。

本发明的工作原理是：本发明在钻头加工设备上使用，尤其是微型精密钻头的研磨设备，在具体使用时，本工作头固定在设备的工作台上，顶针左侧设置推动顶针向右移动的装置，棒料在上料时，顶针受力向右移动，顶针向筒夹施力，筒夹受力打开，将棒料安装在筒夹上，顶针上不再施力，筒夹复位夹紧棒料，筒夹推动顶针复位，钻头加工完成后，顶针再次受力向右移动，筒夹受力打开，取下钻头，上下料过程中，筒夹自动锁紧，筒夹不需要人工施力夹紧棒料，省时省力，操作方便，提高钻头加工效率；轴承压板左侧与具有旋转功能的驱动装置连接，该装置带动轴承压板转动，轴承压板带动万向节和筒夹旋转，筒夹带动钻针转动，万向节在转动过程中具有浮动调节功能，保证棒料在加工过程中精准旋转，顶针、万向节、筒夹的搭配使用大大提升了整体的同心度与同轴度，克服加工误差，提高钻针的加工精度，提高产品质量。

所述轴承后座上开设有定位槽，定位槽中安装有O型圈，本装置安装在工作台上时，O型圈增加连接的密封性。

所述万向节包括浮动块前板、浮动块、浮动培林座、主轴和培林组件，浮动培林座两端对称设置有两个连接板，主轴和浮动培林座的一端通过四个均布的培林组件连接，浮动块和浮动培林座的另一端也通过四个均布的培林组件连接，浮动块前板、浮动块、浮动培林座、主轴的中心共线。

所述培林组件包括安装轴、第二轴承、轴心垫片和扣环，连接板上均布有四个销轴安装孔，浮动块、浮动培林座和主轴上均设置有培林安装槽，安装轴穿过培林安装槽插入在销轴安装孔中，第二轴承固定在安装轴上，轴心垫片位于第二轴承外侧，扣环位于轴心垫片外侧，第二轴承、轴心垫片均位于培林安装槽中，培林安装槽中开设有扣环卡接槽，扣环安装在扣环卡接槽中，扣环起限位作用，将第二轴承限制在培林安装槽中。

钻针研磨加工过程中，棒料装夹在工作头上，万向节上设置多个培林组件，可以实现钻针夹取的浮动调节，保证夹持精度，让钻头在旋转时保持位置精准，克服加工误差，提高加工质量。

所述筒夹包括夹头固定座，夹头固定座通过螺栓固定在浮动块前板的另一端上，夹头固定座内设置有锁紧推杆和夹头固定套，锁紧推杆滑动设置在夹头固定座内，锁紧推杆的一端与顶针接触，锁紧推杆与夹头固定座之间设置有第二盘形弹簧，夹头固定套通过第一止付螺丝固定在夹头固定座内，夹头固定套内设置有夹头，夹头与夹头固定套滑动连接，棒料固定在夹头的一端，夹头的另一端与锁紧推杆螺纹连接，夹头固定套上设置有夹头抗旋转固定杆和第二止付螺丝，夹头上设置有与夹头抗旋转固定杆配合的滑槽，夹头抗旋转固定杆穿过夹头固定套插入滑槽中，第二止付螺丝与夹头固定套螺纹连接，第二止付螺丝顶紧夹头抗旋转固定杆，夹头抗旋转固定杆限定夹头在水平方向上滑动，夹头抗旋转固定杆位于位于棒料尾部，棒料插入夹头中，夹头抗旋转固定杆具有限位作用。

棒料在上料时，顶针受力推动锁紧推杆移动，夹头通过与夹头固定套配合夹紧棒料，锁紧推杆推动夹头移动，第二盘形弹簧收紧具有对夹头具有缓冲作用，夹头前部张开，将棒料插入夹头中，顶针上不在施力，在第二盘形弹簧弹力作用下，夹头复位并夹紧棒料，锁紧推杆推动顶针复位；钻头加工完成后，顶针受力推动锁紧推杆移动，锁紧推杆推动夹头移动，夹头前部张开，取下钻头，顶针上不在施力，夹头和顶针复位所述棒料包括未加工的原料以及待加工的半成品钻头；上下料过程中，筒夹自动锁紧，筒夹不需要人工施力夹紧棒料，省时省力，操作方便，筒夹夹持精度高，稳定性好。

所述夹头上设置有若干通过形变夹紧钻针的开口槽，开口槽上开设有胶垫安装槽，胶垫安装槽中安装有缓冲块，缓冲块的材质优选为NBR胶垫。

采用上述结构，夹头上设置开口槽，开口槽处受力收缩，夹头将钻针夹紧，开口槽处设置胶垫在加紧时具有缓冲夹持力，对钻针具有保护作用。

所述轴承压板左侧设置有伞齿轮，伞齿轮通过螺栓固定在轴承压板上，顶针挡板通过螺栓固定在伞齿轮左端设置的挡板安装槽内。

所述伞齿轮左侧设置有驱动装置，伞齿轮与驱动装置的输出轴通过齿轮连接，该驱动装置可设置为电机。

采用上述结构，电机带动伞齿轮转动，伞齿轮带动万向节和筒夹旋转，筒夹上装夹有棒料，即伞齿轮用于与驱动装置连接，带动棒料旋转。

所述顶针挡板中部设置有通孔，顶针左端设置有顶针气缸，顶针气缸输出端能穿过通孔与顶针接触。

采用上述结构，顶针气缸驱动顶针向右移动，顶针推动筒夹打开，可以将棒料装夹在筒夹上或取下加工好的钻头，装夹完成后，顶针气缸输出端复位，在弹簧作用下筒夹自动锁紧棒料，顶针复位。

与现有技术相比，本工作头具有以下优点：

1、本发明通过顶针和筒夹配合，上下料过程中，筒夹自动锁紧，筒夹不需要人工施力夹紧棒料，省时省力，操作方便，筒夹夹持精度高，稳定性好，提高钻头加工效率。

2、设置万向节，万向节上设置多个培林组件，工作头带动棒料旋转时，万向节具有浮动调节功能，保证棒料在加工过程中精准旋转，顶针、万向节、筒夹的搭配使用大大提升了整体的同心度与同轴度，大大降低加工误差，提高钻针的加工精度，提高产品质量。

3、本工作头安装在工作台上，尤其在生产微型钻头时，夹持精度高，稳定性好，有效降低产品不良率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖面结构示意图。

图3是本发明的爆炸结构示意图。

图4是本发明中万向节的爆炸结构示意图。

图5是本发明中夹头机构的爆炸结构示意图。

图中：1-顶针挡板、2-伞齿轮、3-轴承压板、4-第一油封、5-顶针、6-O型圈、7-轴承后座、8-垫环、9-主轴承座、10-第一轴承、11-第一盘形弹簧、12-套筒、13-万向节、13a-浮动块前板、13b-浮动块、13c-浮动培林座、13d-主轴、13e-连接板、13f-安装轴、13g-第二轴承、13h-轴心垫片、13i-扣环、14-主轴封盖、15-前盖、16-筒夹、16a-锁紧推杆、16b-夹头固定座、16c-第一止付螺丝、16d-第二盘形弹簧、16e-夹头、16f-缓冲块、16g-夹头固定套、16h-夹头抗旋转固定杆、16i-第二止付螺丝、16j-棒料、17-第二油封。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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在本专利中的具体含义。

请参阅图1-5，本实施例提供了一种棒料研磨切削用工作头，包括轴承后座7、主轴承座9、万向节13和筒夹16，所述万向节13设置在主轴承座9内，万向节13右侧设置筒夹16，筒夹16外部设置有前盖15，筒夹16与前盖15转动连接，前盖15与主轴承座9之间设置有主轴封盖14，前盖15和主轴封盖14通过螺栓固定在主轴承座9的右端面上，主轴封盖14和前盖15连接处设置有第二轴封17，第二轴封17套设在万向节13的右端处，前盖15内设有油封定位槽，主轴封盖14将第二油封17顶紧，主轴封盖14左侧设置有套筒12，套筒12左侧设置有第一盘形弹簧11，第一盘形弹簧11左侧设置有第一轴承10，第一轴承10左侧设置有垫环8，垫环8左侧设置有轴承压板3，轴承压板3与万向节13螺纹连接，第一轴承10和第一盘形弹簧11均安装在万向节13上，套筒12套设在万向节13上，第一轴承10、第一盘形弹簧11和套筒12均位于主轴承座9内部，轴承后座7通过螺栓固定在主轴承座9的左端面上，轴承后座7内设置有轴承卡槽，第一轴承10的外圈位于轴承卡槽内，轴承后座7和垫环8顶紧轴承左侧，第一盘形弹簧11和万向节13上设置的凸缘顶紧轴承右侧，轴承后座7和轴承压板3之间设置有第一油封4，第一油封4位于轴承后座7左端的油封安装槽中，万向节13中滑动设置有顶针5，顶针5的右端与筒夹16的左端接触，顶针5的左端设置有顶针挡板1。

所述轴承后座7上开设有定位槽，定位槽中安装有O型圈6，本装置安装在工作台上时，O型圈6增加连接的密封性。

所述万向节13包括浮动块前板13a、浮动块13b、浮动培林座13c、主轴13d和培林组件，浮动培林座13c两端对称设置有两个连接板13e，主轴13d和浮动培林座13c的一端通过四个均布的培林组件连接，浮动块13b和浮动培林座13c的另一端也通过四个均布的培林组件连接，浮动块前板13a、浮动块13b、浮动培林座13c、主轴13d的中心共线。

所述培林组件包括安装轴13f、第二轴承13g、轴心垫片13h和扣环13i，连接板13e上均布有四个销轴安装孔，浮动块13b、浮动培林座13c和主轴13d上均设置有培林安装槽，安装轴13f穿过培林安装槽插入在销轴安装孔中，第二轴承13g固定在安装轴13f上，轴心垫片13h位于第二轴承13g外侧，扣环13i位于轴心垫片13h外侧，第二轴承13g、轴心垫片13h均位于培林安装槽中，培林安装槽中开设有扣环卡接槽，扣环13i安装在扣环卡接槽中，扣环13i起限位作用，将第二轴承13g限制在培林安装槽中。

钻针研磨加工过程中，棒料装夹在工作头上，万向节上设置多个培林组件，可以实现钻针夹取的浮动调节，保证夹持精度，让钻头在旋转时保持位置精准，克服加工误差，提高加工质量。

所述筒夹16包括夹头固定座16b，夹头固定座16b通过螺栓固定在浮动块前板13a的另一端上，夹头固定座16b内设置有锁紧推杆16a和夹头固定套16g，锁紧推杆16a滑动设置在夹头固定座16b内，锁紧推杆16a的一端与顶针5接触，锁紧推杆16a与夹头固定座16b之间设置有第二盘形弹簧16d，夹头固定套16g通过第一止付螺丝16c固定在夹头固定座16b内，夹头固定套16g内设置有夹头16e，夹头16e与夹头固定套16g滑动连接，棒料16j固定在夹头16e的一端，夹头16e的另一端与锁紧推杆16a螺纹连接，夹头固定套16g上设置有夹头抗旋转固定杆16h和第二止付螺丝16i，夹头16e上设置有与夹头抗旋转固定杆16h配合的滑槽，夹头抗旋转固定杆16h穿过夹头固定套16g插入滑槽中，第二止付螺丝16i与夹头固定套16g螺纹连接，第二止付螺丝16i顶紧夹头抗旋转固定杆16h，夹头抗旋转固定杆16h限定夹头16e在水平方向上滑动，夹头抗旋转固定杆16h位于位于棒料16j尾部，棒料16j插入夹头16e中，夹头抗旋转固定杆16h具有限位作用。

棒料在上料时，顶针5受力推动锁紧推杆16a移动，夹头16e通过与夹头固定套16g配合夹紧棒料，锁紧推杆16a推动夹头16e移动，第二盘形弹簧16d收紧具有对夹头16e具有缓冲作用，夹头16e前部张开，将棒料插入夹头16e中，顶针5上不在施力，在第二盘形弹簧16d弹力作用下，夹头16e复位并夹紧棒料，锁紧推杆16a推动顶针5复位；钻头加工完成后，顶针5受力推动锁紧推杆16a移动，锁紧推杆16a推动夹头16e移动，夹头16e前部张开，取下钻头，顶针5上不再施力，夹头16e和顶针5复位。

所述棒料16j包括未加工的原料以及待加工的半成品钻头。

所述夹头16e上设置有若干通过形变夹紧钻针的开口槽，开口槽上开设有胶垫安装槽，胶垫安装槽中安装有缓冲块16f，缓冲块16f的材质优选为NBR胶垫。夹头16e上设置开口槽，开口槽处受力收缩，夹头将钻针夹紧，开口槽处设置胶垫在加紧时具有缓冲夹持力，对钻针具有保护作用。

所述轴承压板3左侧设置有伞齿轮2，伞齿轮2通过螺栓固定在轴承压板3上，顶针挡板1通过螺栓固定在伞齿轮2左端设置的挡板安装槽内。

所述伞齿轮2左侧设置有驱动装置，所述伞齿轮2与驱动装置的输出轴通过齿轮连接，该驱动装置可设置为电机或其他能驱动伞齿轮2旋转的装置，电机带动伞齿轮2转动，伞齿轮2带动万向节13和筒夹16旋转，筒夹16上装夹有棒料，即伞齿轮2用于与驱动装置连接，带动棒料旋转，本实实例中，工作头通过齿轮与驱动装置连接，本发明并不限于此种连接方式，可以有多种方式与驱动装置连接。

所述顶针挡板1中部设置有通孔，顶针5左端设置有顶针气缸，顶针气缸输出端能穿过通孔与顶针5接触，顶针气缸驱动顶针5向右移动，顶针推动筒夹16打开，可以将棒料装夹在筒夹16上或取下加工好的钻头，装夹完成后，顶针气缸输出端复位，在弹簧作用下筒夹16复位自动锁紧棒料，顶针5复位。

本发明的工作原理：本发明提供了一种棒料研磨切削用工作头，主要在钻头加工设备上使用，尤其是微型精密钻头的研磨设备，在具体使用时，本工作头固定在设备的工作台上，伞齿轮2与驱动装置通过齿轮连接，顶针5左端设置气缸或其他类似功能器械，顶针5受力向右移动，顶针5推动锁紧推杆16a移动，夹头16e通过与夹头固定套16g配合夹紧棒料；棒料在上料时，顶针5受力推动锁紧推杆16a移动，夹头16e通过与夹头固定套16g配合夹紧棒料，锁紧推杆16a推动夹头16e移动，第二盘形弹簧16d收紧具有对夹头16e具有缓冲作用，夹头16e前部张开，将棒料插入夹头16e中，顶针5上不再施力，在第二盘形弹簧16d弹力作用下，夹头16e复位并夹紧棒料，锁紧推杆16a推动顶针5复位；钻头加工完成后，顶针5受力推动锁紧推杆16a移动，锁紧推杆16a推动夹头16e移动，夹头16e前部张开，取下钻头，顶针5上不在施力，夹头16e和顶针5复位；上下料过程中，筒夹自动锁紧，筒夹不需要人工施力夹紧棒料，省时省力，操作方便，筒夹夹持精度高，稳定性好，有利于提高设备加工质量。

伞齿轮2与驱动装置配合，驱动装置带动伞齿轮2转动，伞齿轮2带动万向节13和筒夹16旋转，从而带动钻针转动，万向节13具有浮动调节功能，在钻针旋转时也保证夹持精度，顶针5、万向节13、筒夹16的搭配使用大大提升了整体的同心度与同轴度，克服加工误差，提高钻针的加工精度，提高产品质量。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种棒料研磨切削用工作头，包括轴承后座、主轴承座、万向节和筒夹，其特征在于，所述万向节设置在主轴承座内，万向节右侧设置筒夹，筒夹外部设置有前盖，筒夹与前盖转动连接，前盖与主轴承座之间设置有主轴封盖，前盖和主轴封盖通过螺栓固定在主轴承座的右端面上，主轴封盖和前盖连接处设置有第二轴封，第二轴封套设在万向节的右端处，前盖内设有油封定位槽，主轴封盖左侧设置有套筒，套筒左侧设置有第一盘形弹簧，第一盘形弹簧左侧设置有第一轴承，第一轴承左侧设置有垫环，垫环左侧设置有轴承压板，轴承压板与万向节螺纹连接，第一轴承和第一盘形弹簧均安装在万向节上，套筒套设在万向节上，第一轴承、第一盘形弹簧和套筒均位于主轴承座内部，轴承后座通过螺栓固定在主轴承座的左端面上，轴承后座内设置有轴承卡槽，第一轴承的外圈位于轴承卡槽内，轴承后座和轴承压板之间设置有第一油封，第一油封位于轴承后座左端的油封安装槽中，万向节中滑动设置有顶针，顶针的右端与筒夹的左端接触，顶针的左端设置有顶针挡板。

2.根据权利要求1所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述轴承后座上开设有定位槽，定位槽中安装有O型圈。

3.根据权利要求1所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述万向节包括浮动块前板、浮动块、浮动培林座、主轴和培林组件，浮动培林座两端对称设置有两个连接板，主轴和浮动培林座的一端通过四个均布的培林组件连接，浮动块和浮动培林座的另一端也通过四个均布的培林组件连接，浮动块前板、浮动块、浮动培林座、主轴的中心中心共线。

4.根据权利要求3所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述培林组件包括安装轴、第二轴承、轴心垫片和扣环，连接板上均布有四个销轴安装孔，浮动块、浮动培林座和主轴上均设置有培林安装槽，安装轴穿过培林安装槽插入在销轴安装孔中，第二轴承固定在安装轴上，轴心垫片位于第二轴承外侧，扣环位于轴心垫片外侧，第二轴承、轴心垫片均位于培林安装槽中，培林安装槽中开设有扣环卡接槽，扣环安装在扣环卡接槽中。

5.根据权利要求4所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述筒夹包括夹头固定座，夹头固定座通过螺栓固定在浮动块前板的另一端上，夹头固定座内设置有锁紧推杆和夹头固定套，锁紧推杆滑动设置在夹头固定座内，锁紧推杆的一端与顶针接触，锁紧推杆与夹头固定座之间设置有第二盘形弹簧，夹头固定套通过第一止付螺丝固定在夹头固定座内，夹头固定套内设置有夹头，夹头与夹头固定套滑动连接，棒料固定在夹头的一端，夹头的另一端与锁紧推杆螺纹连接，夹头固定套上设置有夹头抗旋转固定杆和第二止付螺丝，夹头上设置有与夹头抗旋转固定杆配合的滑槽，夹头抗旋转固定杆穿过夹头固定套插入滑槽中，第二止付螺丝与夹头固定套螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述夹头上设置有若干通过形变夹紧钻针的开口槽，开口槽上开设有胶垫安装槽，胶垫安装槽中安装有缓冲块。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述轴承压板左侧设置有伞齿轮，伞齿轮通过螺栓固定在轴承压板上，顶针挡板通过螺栓固定在伞齿轮左端设置的挡板安装槽内。

8.根据权利要求7所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述伞齿轮左侧设置有驱动装置，伞齿轮与驱动装置的输出轴通过齿轮连接。

9.根据权利要求8所述的一种棒料研磨切削用工作头，其特征在于，所述顶针挡板中部设置有通孔，顶针左端设置有顶针气缸，顶针气缸输出端能穿过通孔与顶针接触。