CN111673501A - 一种精密机床用具有减震功能的夹具 - Google Patents

一种精密机床用具有减震功能的夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精密机床用具有减震功能的夹具，其包括固定底座、支撑台座、机械爪盘、相位缓冲组件以及滑动限位组件，其中，所述固定底座通过螺栓固定设置在机床工作台的上端面一侧，所述固定底座的上方安装有支撑台座，所述支撑台座内横向安装有机械爪盘，所述支撑台座与机械爪盘之间还设置有相位缓冲组件，所述相位缓冲组件对机械爪盘整体外部所受振动进行减缓，使得加工时待加工工件传递至机械爪盘的振动在一定程度上转化为横向偏移变量；所述相位缓冲组件外套设有滑动限位组件，该所述滑动限位组件在机械爪盘随所述相位缓冲组件进行横向滑移时，对其进行限位固定，使得待加工工件在偏差范围内进行减震缓冲。

Description

一种精密机床用具有减震功能的夹具
技术领域
本发明涉及机床夹具技术领域，具体为一种精密机床用具有减震功能的夹具。
背景技术
精密机床是一种高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，在现代工业中已经被大范围的使用，极大的提高了企业的生产效率，随着社会的不断发展，机床技术在社会生产中起到了不可代替的作用，在对加工件加工时，都要对其进行固定，使之处于正确的加工位置，方便进行钻孔、攻丝等工序。现代工业生产过程中，夹具在机床加工过程中得到了广泛的应用，对于加工件进行夹紧时，如果夹具不能很好的固定加工件，就会造成产品的质量出现问题，尺寸容易产生偏差，导致生产的效率和工件产品的合格率不高，现有技术中，机床用夹具虽然能达到夹紧工件的效果，但在实际加工过程中，受刀具走刀位置的影响，工件夹具与刀具之间存在相对轻微振幅，随工件旋转速率过高或较低呈现不同频率的振动，从而给人们对工件的机床加工工作带来了极大的不便，因此有必要提出一种精密机床用具有减震功能的夹具，以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精密机床用具有减震功能的夹具，其包括固定底座、支撑台座、机械爪盘、相位缓冲组件以及滑动限位组件，其中，所述固定底座通过螺栓固定设置在机床工作台的上端面一侧，所述固定底座的上方安装有支撑台座，其特征在于：所述支撑台座内横向安装有机械爪盘，所述机械爪盘对待加工工件的一端进行装夹固定；
所述支撑台座与机械爪盘之间还设置有相位缓冲组件，所述相位缓冲组件对机械爪盘整体外部所受振动进行减缓，使得加工时待加工工件传递至机械爪盘的振动在一定程度上转化为横向偏移变量；
所述相位缓冲组件外套设有滑动限位组件，该所述滑动限位组件在机械爪盘随所述相位缓冲组件进行横向滑移时，对其进行限位固定，使得待加工工件在偏差范围内进行减震缓冲。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑台座包括调节座、固定盘、外部壳体以及驱动电机，其中，所述调节座通过螺纹啮合作用对机械爪盘进行纵向调节，以便驱动所述机械爪盘位于机床纵向中心位置，
所述调节座靠近机械爪盘的一侧通过轴承座可相对转动的设置有固定盘，该所述固定盘外套设固定有外部壳体，
所述机械卡盘通过相位缓冲组件与固定盘相固定，
所述外部壳体内安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过齿轮啮合作用与固定盘连接固定，以便驱动所述固定盘绕所述调节座中轴线作旋转运动，使得机械卡盘内装夹的待加工工件圆周旋转。
作为本发明的一种优选技术方案，所述相位缓冲组件包括导向筒座、连接弹簧、可伸缩轴杆、连接座以及辅助吸收组件，其中，所述支撑台座靠近机械爪盘的一侧横向安装有导向筒座，所述导向筒座为两段可收缩式套管结构，所述导向筒座的另一端嵌入固定有连接座，所述机械卡盘通过连接座与导向筒座相固定，并在一定范围内进行横向收缩；
所述导向筒座内同轴设置有可伸缩轴杆，所述可伸缩轴杆的一端与连接座相固定，且，其另一端通过辅助吸收组件与固定盘连接固定；
所述中心轴杆外平行设置至少两组连接弹簧，所述连接弹簧通过其弹压作用在一般状态下将导向筒座始终保持伸出状态，
所述辅助吸收组件对机械卡盘产生的横向振动进行辅助吸收。
作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助吸收组件包括外层弧形板一、外层弧形板二、内置层板、加强筋以及吸收球体，其中，所述固定盘靠导向筒座的一侧端面横向垂直固定有多个加强筋，所述加强筋的另一端与外层弧形板一连接固定，
所述外层弧形板一的另一侧端面与外层弧形板二相互贴合固定，所述外层弧形板一与外层弧形板二呈同心圆结构，且，所述外层弧形板一与外层弧形板二之间还设置有内置层板，所述内置层板的材质为高分子纤维材质；
所述内置层板的端面上均匀铺设有多个吸收球体，多个所述吸收球体共同对内置层板上的振动进行吸收处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述吸收球体包括外球体、分度板、中心定子以及复位弹簧，其中，所述外球体内部中心设置有中心定子，所述中心定子外圆周阵列有多个复位弹簧，各所述复位弹簧的另一端与分度板连接固定，
所述分度板与外球体之间还可相对转动的设置有内置转子，使得当所述外球体接收到内置层板上的振动波幅时，内置转子作旋转运动将振动波幅传递至分度板，多个分度板从各方位对振动波幅吸收处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动限位组件包括密封轴套、卡接件、固定垫圈以及限位筒座，其中，所述导向筒座的一端通过固定垫圈连接固定有密封轴套，所述密封轴套的另一端通过卡接件与导向筒座卡接固定；
所述密封轴套内设有空腔，该空腔内垂直对称设置有多个限位筒座，多个所述限位筒座与导向筒座的一端相互贴合，使得当所述导向筒座进行收缩时，所述限位筒座对其收缩长度进行有效控制，使得相位缓冲组件在偏差范围内进行减震工作。
作为本发明的一种优选技术方案，所述限位筒座组件包括外置套筒、连接支杆、固定板以及弹性球体，所述密封轴套内固定有外置套筒，所述连接支杆的一端铰接固定在密封轴套内，所述连接支杆穿过所述外置套筒并延伸至外侧，且其另一端与固定板转动连接，所述固定板与导向筒座外侧壁相互贴合；
所述连接支杆与外置套筒之间上下排布有多弹性球体。
与现有技术相比，本发明提供了一种精密机床用具有减震功能的夹具，具备以下有益效果：
1、本发明中在支撑台座与机械爪盘之间设置有相位缓冲组件，该相位缓冲组件在工件受刀具走刀加工产生横向振动时，对其进行减震处理，使得机械爪盘与支撑台座之间产生相位偏移，并通过连接弹簧进行缓冲减震，从而使得刀具在加工相对强度较高的工件时，能有效减小其加工时产生的振动，提高工件加工精准度；
2、本发明中在相位缓冲组件内还设置有辅助吸收组件，该所述辅助吸收组件对连接弹簧所上传递的振动进行吸收，并通过多个内置吸收球体多方位分散吸收，从而使得加工过程中持续产生的振动能尽可能降至最低，从而提高加工精度；
3、本装置中还设置有滑动限位组件对机械爪盘的横向偏移量进行限位调控，使得其能在不超过零件加工误差范围的同时对其进行减震缓冲，方便控制工件加工时的微量偏移。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中支撑台座的俯视图；
图3为本发明中相位缓冲组件的结构示意图；
图4为本发明中辅助吸收组件的剖视图；
图5为本发明中吸收球体的剖视图；
图6为本发明中滑动限位组件的结构示意图；
图7为本发明中限位筒座组件的剖视图；
图中：1固定底座、2支撑台座、201调节座、202固定盘、203外部壳体、204驱动电机、3滑动限位组件、301密封轴套、302卡接件、4机械爪盘、5相位缓冲组件、501导向筒座、502可伸缩轴杆、503连接座、504连接弹簧、6辅助吸收组件、601外层弧形板一、602外层弧形板二、603内置层板、604加强筋、7吸收球体、701外球体、702内置转子、703中心定子、704分度板、705复位弹簧、8限位筒座组件、801连接支杆、802外置套筒、803固定板、804弹性球体。
具体实施方式
参照图1，本发明提供一种技术方案：一种精密机床用具有减震功能的夹具，其包括固定底座1、支撑台座2、机械爪盘4、相位缓冲组件5以及滑动限位组件3，其中，所述固定底座1通过螺栓固定设置在机床工作台的上端面一侧，所述固定底座1的上方安装有支撑台座2，其特征在于：所述支撑台座2内横向安装有机械爪盘4，所述机械爪盘4对待加工工件的一端进行装夹固定；
所述支撑台座2与机械爪盘4之间还设置有相位缓冲组件5，所述相位缓冲组件5对机械爪盘4整体外部所受振动进行减缓，使得加工时待加工工件传递至机械爪盘4的振动在一定程度上转化为横向偏移变量；这其中，在刀具(图中未示出)向靠近待加工工件一侧平移时，先由其刀头贴近待加工工件端面，此时，刀具通过待加工工件传递一定抵靠力至机械爪盘，使得机械爪盘在旋转过程中产生横向相对偏差振动，相位缓冲组件对其进行缓冲降低其振幅；在刀具纵向切入工件时，其机械爪盘随工件产生纵向振动，由相位缓冲组件对其吸收减震，从而降低工件加工时产生的振动，提高加工精度；
所述相位缓冲组件5外套设有滑动限位组件3，该所述滑动限位组件3在机械爪盘5随所述相位缓冲组件5进行横向微量滑移时，对其进行限位固定，使得待加工工件在偏差范围内进行减震缓冲，该滑动限位组件为工件减震缓冲提供偏移量的范围值，使得工件能在误差范围能进行微量偏移控制，方便相位缓冲组件对其减震处理，且能有效控制缓冲范围，从而提高工件加工质量。
参照图2，本实施例中，所述支撑台座2包括调节座201、固定盘202、外部壳体203以及驱动电机204，其中，所述调节座201通过螺纹啮合作用对机械爪盘4进行纵向调节，以便驱动所述机械爪盘4位于机床纵向中心位置，
所述调节座201靠近机械爪盘4的一侧通过轴承座可相对转动的设置有固定盘202，该所述固定盘202外套设固定有外部壳体203，
所述机械卡盘4通过相位缓冲组件5与固定盘202相固定，
所述外部壳体203内安装有驱动电机204，所述驱动电机204的输出轴通过齿轮啮合作用与固定盘202连接固定，以便驱动所述固定盘202绕所述调节座201中轴线作旋转运动，使得机械卡盘4内装夹的待加工工件圆周旋转，在不影响工件旋转加工的同时对其进行缓冲减震，以确保工件加工过程中不受内部振动传递的干扰。
参照图3，本实施例中，所述相位缓冲组件5包括导向筒座501、连接弹簧504、可伸缩轴杆502、连接座503以及辅助吸收组件6，其中，所述支撑台座2靠近机械爪盘4的一侧横向安装有导向筒座501，所述导向筒座501为两段可收缩式套管结构，所述导向筒座501的另一端嵌入固定有连接座503，所述机械卡盘4通过连接座503与导向筒座501相固定，并在一定范围内进行横向收缩；
所述导向筒座501内同轴设置有可伸缩轴杆502，所述可伸缩轴杆502的一端与连接座相固定503，且，其另一端通过辅助吸收组件6与固定盘202连接固定；
所述中心轴杆502外平行设置至少两组连接弹簧504，所述连接弹簧504通过其弹压作用在一般状态下使得导向筒座501始终保持伸出状态，
所述辅助吸收组件6对机械卡盘4产生的横向振动进行辅助吸收，待加工工件在加工时通过连接弹簧对其横向产生的振动进行缓冲减震，再由辅助吸收组件进行一定量吸收处理，尽可能降低其振幅及频率，需要注意的是，当工件处于低速旋转状态下，相比较而言其横向振动影响较大，此时通过连接弹簧以及辅助吸收组件进行缓冲吸收；当工件转速相对较高时，其纵向振动影响较大，此中主要通过辅助吸收组件对其进行减震吸收，确保工件保持稳定状态。
参照图4，本实施例中，所述辅助吸收组件6包括外层弧形板一601、外层弧形板二602、内置层板603、加强筋604以及吸收球体7，其中，所述固定盘202靠导向筒座501的一侧端面横向垂直固定有多个加强筋604，所述加强筋604的另一端与外层弧形板一601连接固定，
所述外层弧形板一601的另一侧端面与外层弧形板二602相互贴合固定，所述外层弧形板一601与外层弧形板二602呈同心圆结构，且，所述外层弧形板一601与外层弧形板二602之间还设置有内置层板603，所述内置层板603的材质为高分子纤维材质；
所述内置层板603的端面上均匀铺设有多个吸收球体7，多个所述吸收球体7共同对内置层板603上的振动进一步吸收处理，通过外层弧形板一将振动传递至内置层板，由吸收球体对其进行分散吸收，提高减震效果。
参照图5，本实施例中，所述吸收球体7包括外球体701、分度板704、中心定子703以及复位弹簧705，其中，所述外球体701内部中心设置有中心定子703，所述中心定子703外圆周阵列有多个复位弹簧705，各所述复位弹簧705的另一端与分度板连接固定，
所述分度板704与外球体701之间还可相对转动的设置有内置转子702，使得当所述外球体701接收到内置层板603上的振动波幅时，内置转子702作旋转运动将振动波幅传递至分度板704，多个分度板704从各方位对振动波幅吸收处理，这其中，由外球体将内置层板吸收的振动传递至其内部，利用内置转子旋转作用将其从各方位通过分度板上的复位弹簧进行吸收，提高减震效果。
参照图6，本实施例中，所述滑动限位组件3包括密封轴套301、卡接件302、固定垫圈以及限位筒座8，其中，所述导向筒座8的一端通过固定垫圈连接固定有密封轴套301，所述密封轴套301的另一端通过卡接件302与导向筒座501卡接固定；
所述密封轴套301内设有空腔，该空腔内垂直对称设置有多个限位筒座8，多个所述限位筒座8与导向筒座501的一端相互贴合，使得当所述导向筒座501进行收缩时，所述限位筒座8对其收缩长度进行有效控制，使得相位缓冲组件在偏差范围内进行减震工作，方便控制代加工件的减震缓冲范围，防止其超过工件的加工误差范围。
参照图7，本实施例中，所述限位筒座组件8包括外置套筒802、连接支杆801、固定板803以及弹性球体804，所述密封轴套301内固定有外置套筒802，所述连接支杆801的一端铰接固定在密封轴套301上，所述连接支杆801穿过所述外置套筒802并延伸至外侧，且其另一端与固定板803转动连接，所述固定板803与导向筒座501外侧壁相互贴合；
所述连接支杆801与外置套筒802之间上下排布有多弹性球体804，能有效控制工件的微量偏移值，确保加工精度。
具体地，在对工件进行加工时，工件先通过机械爪盘固定在支撑台座上，驱动电机通过齿轮啮合作用驱动机械爪盘旋转；根据工件材质对旋转速率进行相应调控，当待加工工件以中低速旋转时，此时，在刀具贴近工件产生横向抵靠振动，通过连接弹簧对其进行缓冲减震，再由辅助吸收组件对其进行分散吸收处理，提高减震效果；当工件以高速旋转时，刀具对待加工工件产生的纵向振动相对较大，通过外层弧形板一将振动由左右分散传递至内置层板上，并有嵌入在内置层板上的吸收球体进行局部吸收，从而降低纵向振动对工件加工的影响。
以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种精密机床用具有减震功能的夹具，其包括固定底座(1)、支撑台座(2)、机械爪盘(4)、相位缓冲组件(5)以及滑动限位组件(3)，其中，所述固定底座(1)通过螺栓固定设置在机床工作台的上端面一侧，所述固定底座(1)的上方安装有支撑台座(2)，其特征在于：所述支撑台座(2)内横向安装有机械爪盘(4)，所述机械爪盘(4)对待加工工件的一端进行装夹固定；
所述支撑台座(2)与机械爪盘(4)之间还设置有相位缓冲组件(5)，所述相位缓冲组件(5)对机械爪盘(4)整体外部所受振动进行减缓，使得加工时待加工工件传递至机械爪盘(4)的振动在一定程度上转化为横向偏移变量；
所述相位缓冲组件(5)外套设有滑动限位组件(3)，该所述滑动限位组件(3)在机械爪盘(5)随所述相位缓冲组件(5)进行横向微量滑移时，对其进行限位固定，使得待加工工件在偏差范围内进行减震缓冲。
2.根据权利要求1所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述支撑台座(2)包括调节座(201)、固定盘(202)、外部壳体(203)以及驱动电机(204)，其中，所述调节座(201)通过螺纹啮合作用对机械爪盘(4)进行纵向调节，以便驱动所述机械爪盘(4)位于机床纵向中心位置，
所述调节座(201)靠近机械爪盘(4)的一侧通过轴承座可相对转动的设置有固定盘(202)，该所述固定盘(202)外套设固定有外部壳体(203)，
所述机械卡盘(4)通过相位缓冲组件(5)与固定盘(202)相固定，
所述外部壳体(203)内安装有驱动电机(204)，所述驱动电机(204)的输出轴通过齿轮啮合作用与固定盘(202)连接固定，以便驱动所述固定盘(202)绕所述调节座(201)中轴线作旋转运动，使得机械卡盘(4)内装夹的待加工工件圆周旋转。
3.根据权利要求2所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述相位缓冲组件(5)包括导向筒座(501)、连接弹簧(504)、可伸缩轴杆(502)、连接座(503)以及辅助吸收组件(6)，其中，所述支撑台座(2)靠近机械爪盘(4)的一侧横向安装有导向筒座(501)，所述导向筒座(501)为两段可收缩式套管结构，所述导向筒座(501)的另一端嵌入固定有连接座(503)，所述机械卡盘(4)通过连接座(503)与导向筒座(501)相固定，并在一定范围内进行横向收缩；
所述导向筒座(501)内同轴设置有可伸缩轴杆(502)，所述可伸缩轴杆(502)的一端与连接座相固定(503)，且，其另一端通过辅助吸收组件(6)与固定盘(202)连接固定；
所述中心轴杆(502)外平行设置至少两组连接弹簧(504)，所述连接弹簧(504)通过其弹压作用在一般状态下使得导向筒座(501)始终保持伸出状态，
所述辅助吸收组件(6)对机械卡盘(4)产生的横向振动进行辅助吸收。
4.根据权利要求3所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述辅助吸收组件(6)包括外层弧形板一(601)、外层弧形板二(602)、内置层板(603)、加强筋(604)以及吸收球体(7)，其中，所述固定盘(202)靠导向筒座(501)的一侧端面横向垂直固定有多个加强筋(604)，所述加强筋(604)的另一端与外层弧形板一(601)连接固定，
所述外层弧形板一(601)的另一侧端面与外层弧形板二(602)相互贴合固定，所述外层弧形板一(601)与外层弧形板二(602)呈同心圆结构，且，所述外层弧形板一(601)与外层弧形板二(602)之间还设置有内置层板(603)，所述内置层板(603)的材质为高分子纤维材质；
所述内置层板(603)的端面上均匀铺设有多个吸收球体(7)，多个所述吸收球体(7)共同对内置层板(603)上的振动进一步吸收处理。
5.根据权利要求4所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述吸收球体(7)包括外球体(701)、分度板(704)、中心定子(703)以及复位弹簧(705)，其中，所述外球体(701)内部中心设置有中心定子(703)，所述中心定子(703)外圆周阵列有多个复位弹簧(705)，各所述复位弹簧(705)的另一端与分度板连接固定，
所述分度板(704)与外球体(701)之间还可相对转动的设置有内置转子(702)，使得当所述外球体(701)接收到内置层板(603)上的振动波幅时，内置转子(702)作旋转运动将振动波幅传递至分度板(704)，多个分度板(704)从各方位对振动波幅吸收处理。
6.根据权利要求3所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述滑动限位组件(3)包括密封轴套(301)、卡接件(302)、固定垫圈以及限位筒座(8)，其中，所述导向筒座(8)的一端通过固定垫圈连接固定有密封轴套(301)，所述密封轴套(301)的另一端通过卡接件(302)与导向筒座(501)卡接固定；
所述密封轴套(301)内设有空腔，该空腔内垂直对称设置有多个限位筒座(8)，多个所述限位筒座(8)与导向筒座(501)的一端相互贴合，使得当所述导向筒座(501)进行收缩时，所述限位筒座(8)对其收缩长度进行有效控制，使得相位缓冲组件在偏差范围内进行减震工作。
7.根据权利要求1所述的一种精密机床用具有减震功能的夹具，其特征在于：所述限位筒座组件(8)包括外置套筒(802)、连接支杆(801)、固定板(803)以及弹性球体(804)，所述密封轴套(301)内固定有外置套筒(802)，所述连接支杆(801)的一端铰接固定在密封轴套(301)上，所述连接支杆(801)穿过所述外置套筒(802)并延伸至外侧，且其另一端与固定板(803)转动连接，所述固定板(803)与导向筒座(501)外侧壁相互贴合；
所述连接支杆(801)与外置套筒(802)之间上下排布有多弹性球体(804)。
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