CN112757004B - 一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，包括壳体，壳体由上壳体与下壳体构成，壳体的中间设置有圆形通孔的安装孔，上壳体的内侧嵌套有轴承，轴承的外侧固定有齿圈，齿圈与壳体一侧设置的紧固螺丝传动连接，齿圈的下侧通过垫柱连接有传动盘，传动盘与上壳体、下壳体之间铰接的若干紧固件传动连接，紧固件由传动轴、上卡齿与下卡齿构成，传动轴的上下两端分别活动连接有上卡齿与下卡齿，传动轴与壳体内的传动盘传动连接，本发明的紧固件能对金属管件的底部进行托呈便于夹持，且从内外两侧与金属管件轴向的两个高度对金属管件装夹，在减少接触面积留出大量排屑空间的同时也保证了装夹的稳定度与精度，具有良好的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及金属管件加工技术领域，具体为一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置。
背景技术
加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件；加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等工序。工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，生产效率高。
然而，有些配合加工中心加工用的夹具在针对一些金属管件的加工中，传统的加工中心夹具在装夹的精度、速度与排屑能力两方面很难两全，通常是排屑能力较强的在装夹速度与精度方面就较差，影响加工速率，而装夹速度快、精度高的留给排屑的空间又较少，加工过程中容易造成金属屑的堆积，影响散热，也影响加工精度，随着机械高速发展对零件精度与生产效率的要求越来越高，过去常用的装夹装置已经不能满足加工要求。
发明内容
本发明的目的旨在于提供一种可应用于加工中心的装夹速度快、精度高且排屑能力强的金属管件加工的夹持装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，包括壳体，壳体由上壳体与下壳体构成，壳体的中间设置有圆形通孔的安装孔，上壳体的内侧嵌套有轴承，轴承的外侧固定有齿圈，齿圈与壳体一侧设置的紧固螺丝传动连接，齿圈的下侧通过垫柱连接有传动盘，传动盘与上壳体、下壳体之间铰接的若干紧固件传动连接；
紧固件由传动轴、上卡齿与下卡齿构成，传动轴的上下两端分别活动连接有上卡齿与下卡齿，传动轴与壳体内的传动盘传动连接，通过传动盘可带动上卡齿与下卡齿运动对安装孔内工件进行夹持。
作为本发明进一步的方案：安装孔的顶部为弧面结构，弧面处设置有波浪形的导液环，导液环的低处设置若干有嵌在上壳体结构内的气嘴，气嘴前端向下倾斜30°设置，气嘴与上盘体侧表面设置的进气口连通。
作为本发明进一步的方案：传动盘包括盘体与滑槽，盘体上设置有与紧固件数量与位置对应的滑槽。
作为本发明进一步的方案：传动轴包括轴体与拨杆，轴体的上下两端分别与上卡齿与下卡齿活动连接，轴体的侧表面设置有探出的拨杆，拨杆结构探入传动盘滑槽内，传动轴通过拨杆与传动盘传动连接。
作为本发明进一步的方案：上卡齿由转轴、限位块与卡块构成，转轴的上下两端分别抵接在上壳体与传动轴轴体上，转轴上设置有卡块，上壳体与卡块对应的位置设置有与卡块形状对应的凹槽结构，转轴与上壳体之间设置有扭簧，扭簧限制转轴角度使卡块收纳于上壳体凹槽结构内。
作为本发明进一步的方案：转轴底部与传动轴轴体连接的位置设置有突出的限位块，轴体上设置有与限位块对应的凹槽结构，转轴通过限位块与轴体传动连接，限位块与轴体凹槽结构之间沿上卡齿探出方向设置有一段空行程。
作为本发明进一步的方案：下卡齿与传动轴之间设置有扭簧，下卡齿与传动轴之间通过扭簧传动连接。
作为本发明进一步的方案：下卡齿整体呈U型，一端与传动轴转动连接，另一端与下卡齿U型结构的底边保持角度倾斜设置，顶部设置有突出的胶轮。
作为本发明进一步的方案：上卡齿与下卡齿之间保持90°的夹角设置。
作为本发明进一步的方案：下壳体的底部设置有若干条与安装孔底部连通的凹陷气槽。
有益效果
1.本发明的紧固件包括上卡齿与下卡齿，通过下卡齿的U型结构能对金属管件的底部起到托承作用，便于装置对金属管件的装夹，提升了装夹的速度，且下卡齿与上卡齿通过传动轴带动分别从内外两侧与金属管件轴向的两个高度对金属管件进行装夹，在减少接触面积留出大量排屑空间的同时也保证了装夹的稳定度与精度。
2.本发明的上卡齿与传动轴之间通过限位块与凹槽结构传动，且留有空行程段，导致传动轴与下卡齿之间的传动优先于传动轴与上卡齿之间的传动，使得紧固件能通过下侧下卡齿先对金属管件的内壁进行初步固定，保证金属管件位置后再通过上卡齿进行加强夹持，使得装置对于底面为斜面或不规则面的金属管件具有更强的适应性。
3.本发明的下卡齿与传动轴之间通过扭簧软连接，使得传动轴带动上卡齿与下卡齿运动后，上卡齿与下卡齿之间角度随着下卡齿的贴合金属管件内壁运动受限后可以进行变化，以适应不同直径与壁厚的金属管件。
4.本发明的安装孔的顶部设置有导液环，通过导液环与安装孔弧面的设置能将加工过滴至夹持装置上的冷却液进行收集，并通过气嘴喷出的气流击散成水雾，通过下壳体底部气槽排出，提高了对金属管件加工时的散热与排屑能力，保证了加工精度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构剖视图。
图3为本发明的传动盘结构示意图。
图4为本发明的紧固件结构示意图。
图5为本发明的紧固件结构剖视图。
图6为本发明的限位块结构示意图。
图7为本发明的轴体结构示意图。
图1-7中：1-壳体，101-上壳体，102-下壳体，2-安装孔，3-轴承，4-齿圈，5-紧固螺丝，6-垫柱，7-传动盘，701-盘体，702-滑槽，8-紧固件，9-传动轴，901-轴体，902-拨杆，10-上卡齿，1001-转轴，1002-限位块，1003-卡块，11-下卡齿，12-胶轮，13-扭簧，14-进气口，15-气嘴，16-导液环，17-气槽。
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。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
请参阅图1-7，本发明实施例中，一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，包括壳体1、上壳体101、下壳体102、安装孔2、轴承3、齿圈4、紧固螺丝5、垫柱6、传动盘7、盘体701、滑槽702、紧固件8、传动轴9、轴体901、拨杆902、上卡齿10、转轴1001、限位块1002、卡块1003、下卡齿11、胶轮12、扭簧13、进气口14、气嘴15、导液环16、气槽17，壳体由上壳体101与下壳体102构成，壳体1的中间设置有圆形通孔的安装孔2，上壳体101的内侧嵌套有轴承3，轴承3的外侧固定有齿圈4，齿圈4与壳体1一侧设置的紧固螺丝5传动连接，齿圈4的下侧通过垫柱6连接有传动盘7，传动盘7与上壳体101、下壳体102之间铰接的若干紧固件8传动连接；
紧固件8由传动轴9、上卡齿10与下卡齿11构成，传动轴9的上下两端分别活动连接有上卡齿10与下卡齿11，传动轴9与壳体内的传动盘7传动连接，通过传动盘7可带动上卡齿10与下卡齿11运动对安装孔2内工件进行夹持。
其中：安装孔2的顶部为弧面结构，弧面处设置有波浪形的导液环16，导液环16的低处设置若干有嵌在上壳体101结构内的气嘴15，气嘴15前端向下倾斜30°设置，气嘴15与上盘体101侧表面设置的进气口14连通，通过导液环16与安装孔2弧面的设置能将加工过程中滴至夹持装置表面的冷却液进行收集，并通过气嘴15喷出的气流击散成水雾，通过下壳体102底部气槽17排出，提高了对金属管件加工时的散热与排屑能力，保证了加工精度。
其中：传动盘7包括盘体701与滑槽702，盘体701上设置有与紧固件8数量与位置对应的滑槽702。
其中：传动轴9包括轴体901与拨杆902，轴体901的上下两端分别与上卡齿10与下卡齿11活动连接，轴体901的侧表面设置有探出的拨杆902，拨杆902结构探入传动盘7滑槽702内，传动轴9通过拨杆902与传动盘7传动连接。
其中：上卡齿10由转轴1001、限位块1002与卡块1003构成，转轴1001的上下两端分别抵接在上壳体101与传动轴9轴体901上，转轴1001上设置有卡块1003，上壳体101与卡块1003对应的位置设置有与卡块1003形状对应的凹槽结构，转轴1001与上壳体101之间设置有扭簧13，扭簧13限制转轴1001角度使卡块1003收纳于上壳体101凹槽结构内，通过扭簧13限制卡块1003初始位置，对卡块1003进行复位。
其中：转轴1001底部与传动轴9轴体901连接的位置设置有突出的限位块1002，轴体901上设置有与限位块1002对应的凹槽结构，转轴1001通过限位块1002与轴体901传动连接，限位块1002与轴体901凹槽结构之间沿上卡齿1002探出方向设置有一段空行程，通过留有空行程段，导致传动轴9与下卡齿10之间的传动优先于传动轴9与上卡齿11之间的传动，使得紧固件8能通过下侧下卡齿11先对金属管件的内壁进行初步固定，保证金属管件位置后再通过上卡齿10进行加强夹持，使得装置对于底面为斜面或不规则面的金属管件具有更强的适用性。
其中：下卡齿11与传动轴9之间设置有扭簧13，下卡齿11与传动轴9之间通过扭簧13传动连接，下卡齿10与传动轴9之间通过扭簧13软连接，使得传动轴9带动上卡齿10与下卡齿11运动后，上卡齿10与下卡齿11之间角度随着下卡齿11的贴合金属管件内壁运动受限后可以进行变化，以适应不同直径与壁厚的金属管件。
其中：下卡齿11整体呈U型，一端与传动轴9转动连接，另一端与下卡齿11U型结构的底边保持角度倾斜设置，顶部设置有突出的胶轮12，通过U型结构起到承托金属管件的作用，便于金属管件的夹持。
其中：上卡齿10与下卡齿11之间保持90°的夹角设置，通过设置角度，使得传动轴9带动上卡齿10与下卡齿11运动时，上卡齿10与下卡齿11会从两个方向对金属管件进行夹持。
其中：下壳体102的底部设置有若干条与安装孔2底部连通的凹陷气槽17，便于气嘴15喷出的气流带动冷却液水雾与金属屑的排出。
在使用本发明时，将装置安装至加工中心的工作台上，为进气口14连接加工中心的高压气管道，使金属管件对准安装孔2，安装孔2内下卡齿对准金属管件的内孔，将金属管件安置至安装孔2内，通过壳体1与下卡齿11结构对金属管件进行承托，通过扳手转动上壳体101一侧的紧固螺丝5，紧固螺丝5通过齿圈4带动传动盘7转动，传动盘7又通过滑槽702与拨杆902的配合带动传动轴9转动，传动轴9转动时，下卡齿11通过扭簧13与传动轴9即时传动，随着下卡齿11的转动，下卡齿11顶端胶轮12逐渐向安装孔2内壁一侧运动，直至贴合金属管件内壁运动受限，通过下卡齿11完成了对金属管件的初步装夹，下卡齿11与传动轴9之间的扭簧13吸收多余传动量，而上卡齿10待传动轴9转过空行程段后通过限位块1002与传动轴9之间晚于下卡齿11进行传动，带动卡块1003探出对金属管件外壁进行加强固定，固定完毕后调出加工中心程序，启动加工中心，对金属管件进行加工，加工过程中冷却液滴落到装置上，通过导液环15与安装孔2弧面的设置能将加工过程中滴至夹持装置上的冷却液进行收集，并通过气嘴15喷出的气流击散成水雾，通过下壳体102底部气槽17排出，提高了对金属管件加工时的散热与排屑能力，保证了加工精度，也提高了冷却液的利用率，加工完毕后反向转动紧固螺丝5，带动传动轴9回转，上卡齿10与下卡齿11在扭簧13的作用下复位，解除对金属管件的夹持。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于，包括壳体(1)，壳体由上壳体(101)与下壳体(102)构成，壳体(1)的中间设置有圆形通孔的安装孔(2)，上壳体(101)的内侧嵌套有轴承(3)，轴承(3)的外侧固定有齿圈(4)，齿圈(4)与壳体(1)一侧设置的紧固螺丝(5)传动连接，齿圈(4)的下侧通过垫柱(6)连接有传动盘(7)，传动盘(7)与上壳体(101)、下壳体(102)之间铰接的若干紧固件(8)传动连接；
紧固件(8)由传动轴(9)、上卡齿(10)与下卡齿(11)构成，传动轴(9)的上下两端分别活动连接有上卡齿(10)与下卡齿(11)，传动轴(9)与壳体内的传动盘(7)传动连接，通过传动盘(7)可带动上卡齿(10)与下卡齿(11)运动对安装孔(2)内工件进行夹持；
安装孔(2)的顶部为弧面结构，弧面处设置有波浪形的导液环(16)，导液环(16)的低处设置若干有嵌在上壳体(101)结构内的气嘴(15)，气嘴(15)前端向下倾斜30°设置，气嘴(15)与上壳体(101)侧表面设置的进气口(14)连通；
上卡齿(10)由转轴(1001)、限位块(1002)与卡块(1003)构成，转轴(1001)的上下两端分别抵接在上壳体(101)与传动轴(9)轴体(901)上，转轴(1001)上设置有卡块(1003)，上壳体(101)与卡块(1003)对应的位置设置有与卡块(1003)形状对应的凹槽结构，转轴(1001)与上壳体(101)之间设置有扭簧(13)，扭簧(13)限制转轴(1001)角度使卡块(1003)收纳于上壳体(101)凹槽结构内；
转轴(1001)底部与传动轴(9)轴体(901)连接的位置设置有突出的限位块(1002)，轴体(901)上设置有与限位块(1002)对应的凹槽结构，转轴(1001)通过限位块(1002)与轴体(901)传动连接，限位块(1002)与轴体(901)凹槽结构之间沿上卡齿(10)探出方向设置有一段空行程。
2.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：传动盘(7)包括盘体(701)与滑槽(702)，盘体(701)上设置有与紧固件(8)数量与位置对应的滑槽(702)。
3.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：传动轴(9)包括轴体(901)与拨杆(902)，轴体(901)的上下两端分别与上卡齿(10)与下卡齿(11)活动连接，轴体(901)的侧表面设置有探出的拨杆(902)，拨杆(902)结构探入传动盘(7)滑槽(702)内，传动轴(9)通过拨杆(902)与传动盘(7)传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：下卡齿(11)与传动轴(9)之间设置有扭簧(13)，下卡齿(11)与传动轴(9)之间通过扭簧(13)传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：下卡齿(11)整体呈U型，一端与传动轴(9)转动连接，另一端与下卡齿(11)U型结构的底边保持角度倾斜设置，顶部设置有突出的胶轮(12)。
6.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：上卡齿(10)与下卡齿(11)之间保持90°的夹角设置。
7.根据权利要求1所述的一种可应用于加工中心的金属管件加工的夹持装置，其特征在于：下壳体(102)的底部设置有若干条与安装孔(2)底部连通的凹陷气槽(17)。
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