CN112621272A - 一种滚珠丝杠副定位夹持装置 - Google Patents

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胡建东
陈贤湘
赵永芹
王权华
杨健
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Abstract

本发明公开了一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其技术方案要点是：滚珠丝杠副定位夹持装置，包括：装配固定为一体的刀夹螺帽和刀夹，所述刀夹上固定有刀柄，所述刀柄的外部设置有刀套，所述刀套通过锁紧件与所述刀柄连接固定，所述刀套与所述刀柄之间设置有滚珠钢球，所述刀套与所述刀柄之间还设置有左反向器卡环、左反向器、右反向器卡环和右反向器，所述刀柄内开设有回珠孔和刀柄沟道，所述刀套内设置有刀套沟道，所述刀套端部具有刀套锁紧端面，所述刀柄端部具有刀柄锁紧端面和刀柄导引锥面，当所述刀套锁紧端面和所述刀柄锁紧端面紧密接触时；本发明用滚珠丝杠副兼具精密径向和轴向定位的特性。

Description

一种滚珠丝杠副定位夹持装置
技术领域
本发明涉及机械加工制造领域的一种定位夹持装置，特别涉及一种滚珠丝杠副定位夹持装置。
背景技术
现代精密数控加工过程中，为了保证零件的加工精度和高光洁度，除了加工机床本身要求很高的精度外，对于安装于机床主轴上的刀具及夹持刀具的刀柄夹持装置的精度也有非常高的要求。
目前的刀柄夹持装置通常都是采用锥柄结构，配合一拉杆机构进行锁紧。该结构对锥柄和锥孔的加工精度要求极高，装配时也要求配合的锥面不得有污物，并要求达到足够的接触面积，实际操作过程难度极大。
另外，锥柄结构需要一拉杆机构进行锁紧，这导致机床主轴结构变得复杂，严重影响主轴的动平衡，使得机床的制造变得复杂困难。
因此，如何降低刀柄夹持装置及机床安装结构的复杂度，提高刀柄的夹持精度，就变得非常重要。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种滚珠丝杠副定位夹持装置，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种滚珠丝杠副定位夹持装置，包括：装配固定为一体的刀夹螺帽和刀夹，所述刀夹上固定有刀柄，所述刀柄的外部设置有刀套，所述刀套通过锁紧件与所述刀柄连接固定，所述刀套与所述刀柄之间设置有滚珠钢球，所述刀套与所述刀柄之间还设置有左反向器卡环、左反向器、右反向器卡环和右反向器，所述刀柄内开设有回珠孔和刀柄沟道，所述刀套内设置有刀套沟道，所述刀套端部具有刀套锁紧端面，所述刀柄端部具有刀柄锁紧端面和刀柄导引锥面，当所述刀套锁紧端面和所述刀柄锁紧端面紧密接触时，所述刀柄和所述刀套相互精确定位并锁紧，所述刀套上固定有夹座，所述夹座上固定有定位块，所述定位块上设置有夹头，所述夹头通过夹头拉杆安装在所述定位块上。
较佳的，所述滚珠钢球的外部设置有钢球保持架。
较佳的，所述夹座上固定有定位凸台，所述定位凸台上具有下贴合面和上贴合面，所述定位块底部设置有弹性片，所述定位块上开设有定位槽口。
较佳的，所述锁紧件包括锁紧弹簧帽、锁紧弹簧、锁紧钢球和锁紧V型槽，所述锁紧弹簧帽固定在所述刀套内，所述锁紧钢球通过所述锁紧弹簧连接在所述锁紧弹簧帽内，所述锁紧V型槽开设在所述刀柄内供所述锁紧钢球卡入。
较佳的，所述刀柄与所述刀套之间设置有防尘圈。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
本发明用滚珠丝杠副兼具精密径向和轴向定位的特性，将传统的锥面定位副改为滚珠丝杠副，一般地，本发明中刀柄设置为丝杠，刀套设置为螺母，滚珠钢球设置在刀套的沟道中，刀套两端各设置回珠用的左反向器卡环、左反向器、右反向器卡环和右反向器，保证全部滚珠钢球在刀柄拧紧过程中的能在刀套和刀柄的刀柄沟道和刀套沟道中正常滚动，滚动的滚珠钢球通过左反向器卡环、左反向器、右反向器卡环和右反向器及刀套上的回珠孔实现循环运动，由于在刀柄和刀套上分别各设置一垂直于轴线的刀套锁紧端面和刀柄锁紧端面，当刀柄拧入刀套，两端面接触时能实现锁紧功能，进而能代替传统的拉杆锁紧机构，定位和锁紧性能良好。
附图说明
图1为本发明刀柄部分的结构剖视图之一；
图2为本发明刀柄部分的结构剖视图之二；
图3为本发明刀柄部分的爆炸示意图；
图4为本发明钢球保持架的结构示意图；
图5为本发明夹头部分的结构示意图之一；
图6为本发明夹头部分的结构示意图之二；
图7为本发明夹头部分的结构示意图之三；
图8为本发明定位块部分的结构示意图；
图9为本发明实现精密定位的原理图。
附图标记：1、刀夹螺帽；2、刀夹；3、刀柄；4、防尘圈卡环；5、防尘圈；6、左反向器卡环；7、左反向器；8、滚珠钢球；9、右反向器；10、锁紧弹簧帽；11、锁紧弹簧；12、锁紧钢球；13、刀套；14、锁紧V型槽；15、右反向器卡环；16、钢球保持架；17、回珠孔；18、刀柄沟道；19、刀套沟道；20、刀套锁紧端面；21、刀柄锁紧端面；22、刀柄导引锥面；23、夹头；24、定位块；25、夹座；26、定位凸台；27、夹头拉杆；28、定位槽口；29、弹性片；30、贴合面凸台；31、下贴合面；32、上贴合面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1至图9，一种滚珠丝杠副定位夹持装置，包括：装配固定为一体的刀夹螺帽1和刀夹2，所述刀夹2上固定有刀柄3，所述刀柄3的外部设置有刀套13，所述刀套13通过锁紧件与所述刀柄3连接固定，所述刀套13与所述刀柄3之间设置有滚珠钢球8，所述刀套13与所述刀柄3之间还设置有左反向器卡环6、左反向器7、右反向器卡环15和右反向器9，所述刀柄3内开设有回珠孔17和刀柄沟道18，所述刀套13内设置有刀套沟道19，所述刀套13端部具有刀套锁紧端面20，所述刀柄3端部具有刀柄锁紧端面21和刀柄导引锥面22，当所述刀套锁紧端面20和所述刀柄锁紧端面21紧密接触时，所述刀柄3和所述刀套13相互精确定位并锁紧，所述刀套13上固定有夹座25，所述夹座25上固定有定位块24，所述定位块24上设置有夹头23，所述夹头23通过夹头拉杆27安装在所述定位块24上。
其中，所述滚珠钢球8的外部设置有钢球保持架16；螺旋弹簧状的带精密螺旋沟道的钢球保持架16能够保证滚珠钢球8的稳定性。
其中所述夹座25上固定有定位凸台26，所述定位凸台26上具有下贴合面31和上贴合面32，所述定位块24底部设置有弹性片29，所述定位块24上开设有定位槽口28。
其中，所述锁紧件包括锁紧弹簧帽10、锁紧弹簧11、锁紧钢球12和锁紧V型槽14，所述锁紧弹簧帽10固定在所述刀套13内，所述锁紧钢球12通过所述锁紧弹簧11连接在所述锁紧弹簧帽10内，所述锁紧V型槽14开设在所述刀柄3内供所述锁紧钢球12卡入。
其中，所述刀柄3与所述刀套13之间设置有防尘圈5。
分析可知：本发明用滚珠丝杠副兼具精密径向和轴向定位的特性，将传统的锥面定位副改为滚珠丝杠副，一般地，本发明中刀柄3设置为丝杠，刀套13设置为螺母，滚珠钢球8设置在刀套13的沟道中，刀套13两端各设置回珠用的左反向器卡环6、左反向器7、右反向器卡环15和右反向器9，保证全部滚珠钢球8在刀柄3拧紧过程中的能在刀套13和刀柄3的刀柄沟道18和刀套沟道19中正常滚动，滚动的滚珠钢球8通过左反向器卡环6、左反向器7、右反向器卡环15和右反向器9及刀套13上的回珠孔17实现循环运动，由于在刀柄3和刀套13上分别各设置一垂直于轴线的刀套锁紧端面20和刀柄锁紧端面21，当刀柄3拧入刀套13，两端面接触时能实现锁紧功能，进而能代替传统的拉杆锁紧机构，定位和锁紧性能良好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其特征在于：包括：装配固定为一体的刀夹螺帽(1)和刀夹(2)，所述刀夹(2)上固定有刀柄(3)，所述刀柄(3)的外部设置有刀套(13)，所述刀套(13)通过锁紧件与所述刀柄(3)连接固定，所述刀套(13)与所述刀柄(3)之间设置有滚珠钢球(8)，所述刀套(13)与所述刀柄(3)之间还设置有左反向器卡环(6)、左反向器(7)、右反向器卡环(15)和右反向器(9)，所述刀柄(3)内开设有回珠孔(17)和刀柄沟道(18)，所述刀套(13)内设置有刀套沟道(19)，所述刀套(13)端部具有刀套锁紧端面(20)，所述刀柄(3)端部具有刀柄锁紧端面(21)和刀柄导引锥面(22)，当所述刀套锁紧端面(20)和所述刀柄锁紧端面(21)紧密接触时，所述刀柄(3)和所述刀套(13)相互精确定位并锁紧，所述刀套(13)上固定有夹座(25)，所述夹座(25)上固定有定位块(24)，所述定位块(24)上设置有夹头(23)，所述夹头(23)通过夹头拉杆(27)安装在所述定位块(24)上。
2.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其特征在于：所述滚珠钢球(8)的外部设置有钢球保持架(16)。
3.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其特征在于：所述夹座(25)上固定有定位凸台(26)，所述定位凸台(26)上具有下贴合面(31)和上贴合面(32)，所述定位块(24)底部设置有弹性片(29)，所述定位块(24)上开设有定位槽口(28)。
4.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其特征在于：所述锁紧件包括锁紧弹簧帽(10)、锁紧弹簧(11)、锁紧钢球(12)和锁紧V型槽(14)，所述锁紧弹簧帽(10)固定在所述刀套(13)内，所述锁紧钢球(12)通过所述锁紧弹簧(11)连接在所述锁紧弹簧帽(10)内，所述锁紧V型槽(14)开设在所述刀柄(3)内供所述锁紧钢球(12)卡入。
5.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副定位夹持装置，其特征在于：所述刀柄(3)与所述刀套(13)之间设置有防尘圈(5)。
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