CN113798526A - 一种车床夹具及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车床夹具，包括夹具体、夹具盘和夹爪组件，夹具体的中心处设有中心孔；夹具体的一侧面上连接有螺旋盘，螺旋盘远离夹具体的一侧面上设有螺旋槽；夹具盘设置在螺旋盘具有螺旋槽的一侧，夹具盘一侧的中心设有中心轴，另一侧的中心设有顶针，中心轴贯穿螺旋盘并转动连接在中心孔内，夹具盘的径向方向均布有至少两个导槽；夹爪组件包括滑块和夹爪，滑块滑动连接在导槽内，滑块上设有和螺旋槽相啮合的螺旋齿，夹爪和滑块固定连接。通过控制夹具体转动自动实现对安装后的工件夹紧，控制夹具体停止转动自动实现工件的松开，具有夹持工件和卸料效率高的优点。

Description

一种车床夹具及使用方法

技术领域

本发明涉及车床夹具技术领域，具体涉及一种车床夹具及使用方法。

背景技术

棒料加工的常用的两种装夹方式：一种是两端中心孔定位安装，采取鸡心夹头配合驱动；另一种是采用卡盘夹持棒料外圆，这两种安装方式辅助时间长，采用卡盘夹持外圆的方式定位精度也不太高。

成都好特精密机械有限公司设计的棒料浮动夹紧机构，采用固定在卡爪座上的拉伸弹簧拉着偏心卡爪旋转将棒料夹紧；当一根料加工完成后，动力机构需要先停机，再由直线缸体控制摆杆卡紧拨盘，动力机构再带动卡爪座反向旋转一个角度，才能松开偏心卡爪，实现可卸料，控制过程复杂，动力机构不能使用普通电机，需要采用伺服电机，成本较高。

如何设计装夹效率更高，辅助时间更短，成本更低的车床夹具具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车床夹具及使用方法，以解决现有技术中工件装夹和卸料耗时长的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种车床夹具，包括夹具体、夹具盘和夹爪组件，所述夹具体的中心处设有中心孔；所述夹具体的一侧面上连接有螺旋盘，所述螺旋盘远离所述夹具体的一侧面上设有螺旋槽；

所述夹具盘设置在所述螺旋盘具有螺旋槽的一侧，所述夹具盘一侧的中心设有中心轴，另一侧的中心设有顶针，所述中心轴贯穿所述螺旋盘并转动连接在所述中心孔内，所述夹具盘的径向方向均布有至少两个导槽；

所述夹爪组件包括滑块和夹爪，所述滑块滑动连接在所述导槽内，所述滑块上设有和所述螺旋槽相啮合的螺旋齿，所述夹爪和所述滑块固定连接。

进一步地，所述夹具体、螺旋盘和夹具盘均为圆盘状。

进一步地，所述夹具体的一侧面还设有止口，所述螺旋盘的中心孔连接在所述止口的外周。

进一步地，所述夹具体的外周设有若干个第一插孔。

进一步地，所述中心轴的外周连接有轴承，所述夹具体远离所述螺旋盘的一侧面上设有和所述轴承外圈固定连接的端板。

进一步地，所述中心轴的端部还设有防松挡圈和防松螺母。

进一步地，所述夹具盘靠近所述螺旋盘的一侧面固定连接有挡环，所述挡环的内径大于所述螺旋盘的外径；

所述挡环的周向均布有若干个径向的第二插孔。

进一步地，所述夹具盘远离所述螺旋盘的一侧面还固定有限位环。

进一步地，所述夹爪朝向所述夹具体中心轴线的一端设有V形槽。

一种根据上述任一项所述的车床夹具的使用方法，包括：

所述夹具体转动带动所述螺旋盘同步转动，并带动所述夹具盘滞后于所述螺旋盘转动，以驱动所述夹爪组件向靠近所述夹具体中心轴线的方向移动，对安装的工件夹紧；

所述夹具体停止使所述螺旋盘同步停止转动，使所述夹具盘滞后于所述螺旋盘停止转动，以驱动所述夹爪组件向远离所述夹具体中心轴线的方向移动，松开被夹紧的工件。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本申请设计的夹具，通过设计和夹具体固定连接的螺旋盘，和夹具体转动连接的夹具盘，夹具盘上安装和螺旋盘的螺旋槽相啮合的夹爪组件，在夹具体转动过程中，夹具盘会滞后于螺旋盘转动以带动夹爪组件夹紧或松开工件，通过控制夹具体转动自动实现对安装后的工件夹紧，控制夹具体停止转动自动实现工件的松开，具有夹持工件和卸料效率高的优点；

2、通过在夹具盘上设置径向方向的导槽，对夹爪组件进行限位，夹爪组件中滑块上的螺旋齿和螺旋槽的啮合设计，可带动滑块组件运动，保证了夹爪组件沿径向方向运动夹持工件的效果；

3、止口的设计便于螺旋盘的定位，安装过程中，直接将螺旋盘放置到止口上，通过螺栓即可实现螺旋盘和夹具体的固定连接，保证了螺旋盘的定位效果，止口采用和夹具体的中心轴线重合的实际方式，保证了夹具体带动螺旋盘转动的的稳定效果；

4、通过在夹具盘上设计限位环，夹爪组件在松开工件过程中可通过限位环限制夹爪组件滑动的距离，防止夹爪组件移动过度造成其脱离螺旋盘。

附图说明

图1为本发明具体实施方式夹具的整体结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的分解图；

图4为图3不同视角的示意图。

其中：10、夹具体；11、中心孔；12、止口；13、第一插孔；20、螺旋盘；21、螺旋槽；30、夹具盘；31、导槽；32、中心轴；33、顶针；34、挡环；35、第二插孔；40、夹爪组件；41、滑块；42、夹爪；50、限位环；61、轴承；62、端板；63、防松挡圈；64、防松螺母。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图4所示，一种车床夹具，包括夹具体10、夹具盘30和夹爪组件40，夹具体10的中心处设有中心孔11；夹具体10的一侧面上连接有螺旋盘20，螺旋盘20远离夹具体10的一侧面上设有螺旋槽21；夹具盘30设置在螺旋盘20具有螺旋槽21的一侧，夹具盘30一侧的中心设有中心轴32，另一侧的中心设有顶针33，中心轴32贯穿螺旋盘20并转动连接在中心孔11内，夹具盘30的径向方向均布有至少两个导槽31；夹爪组件40包括滑块41和夹爪42，滑块41滑动连接在导槽31内，滑块41上设有和螺旋槽21相啮合的螺旋齿，夹爪42和滑块41固定连接。

本申请设计的夹具，通过设计和夹具体固定连接的螺旋盘，和夹具体转动连接的夹具盘，夹具盘上安装和螺旋盘的螺旋槽相啮合的夹爪组件，在夹具体转动过程中，夹具盘会滞后于螺旋盘转动以带动夹爪组件夹紧或松开工件，通过控制夹具体转动自动实现对安装后的工件夹紧，控制夹具体停止转动自动实现工件的松开，具有夹持工件和卸料效率高的优点。

具体的，夹具体10为圆盘形，轴线位置设有中心孔11，用于转动安装夹具盘30，右端面同轴固定安装有平面螺旋盘20。夹具体10右端设有止口12，用于给平面螺旋盘20同轴安装定位。止口12和夹具体10同轴设计，安装时将螺旋盘20套在止口12的外周，可保证螺旋盘20的快速定位，同轴设计可保证安装后整体的转动稳定。夹具体10周边可设若干第一插孔13，可用于插入圆柱形工具以转动夹具体10。夹具体10的左端面设有止口，用于与车床主轴定位安装。

平面螺旋盘20同轴固定安装在夹具体10的右端面。平面螺旋盘20呈盘状，左端面为平面，右端面设有平面螺旋槽21，与滑块41左端面的平面螺旋齿配合；中心设有圆柱孔。平面螺旋槽21的旋向：从右往左看，逆时针方向，槽径越来越大。即当夹具体10和平面螺旋盘20相对于夹具盘30逆时针转动时，夹爪组件40向心移动夹紧工件。

夹具盘30为回转体结构，夹具盘30的圆盘上径向均布设有如干导槽31，本实施例中导槽31的数量优选为三个，在另外一些实施例中，导槽的数量导槽31的数量可以是两个、四个或更多。导槽31内分别滑动配合设有夹爪组件40，导槽31可限制夹爪组件只能够沿着径向方向移动，保证了对工件的夹紧效果。

夹具盘30的左端面轴线位置设有中心轴32，夹具盘30通过中心轴32及轴承61与夹具体10的中心孔11转动安装。轴承61的左端通过端板62与夹具体10的左端固定。中心轴32的左端通过防松挡圈63及防松螺母64固定联接。

夹具盘30的中心处朝右方向还设有顶针33。用于与被安装的工件左端面的中心孔配合进行中心定位。

在一些实施例中，夹具盘30的左端面外侧还固定设有挡环34，挡环34的内径略大于平面螺旋盘20的外径，挡环34的左端面与夹具体10的右端面不接触。在挡环34的周边可以均布设有如干径向第二插孔35，可用于插入圆柱形工具以转动夹具盘30。

夹爪组件40包括滑块41和夹爪42。滑块41滑动设置在夹具盘30的各条径向导槽31内，滑块41的左端面设有平面螺旋齿，与平面螺旋盘20右端面设有的平面螺旋槽21啮合（配合）。滑块41的右端面固定安装有用于夹持工件的夹爪42。在一些实施例中，夹爪42朝向夹具中心的方向设有V形槽，V形槽设计可与被夹紧的工件外圆配合，保证圆形工件的夹持效果。在另外一些实施例中，夹爪42朝向夹具中心的方向可设计弧形槽，同样能够保证对工件的夹持效果。

在一些实施例中，在夹具盘30的右端面，夹爪组件40的外围还固定设有限位环50。限位环50用于限定夹爪组件40的径向位置，防止其脱离夹具盘30。

车床夹具的工作过程如下：将该夹具的夹具体10安装在车床主轴上。

将两端带有中心孔的圆柱工件进行定位，工件左端中心孔与夹具内的顶针33配合，右端用活动顶针顶住安装。

启动主轴电机，主轴转动，主轴带动夹具体10和平面螺旋盘20逆时针转动，由于惯性，夹具盘30的转动滞后于夹具体10和平面螺旋盘20，导致平面螺旋盘20相对于夹具盘30做逆时针转动，驱动夹爪组件40向心移动夹紧工件。

对工件进行加工时，刀具的阻力使得夹爪组件40对工件的夹紧力越来越紧，不会导致松动。

加工完毕，主轴停转，夹具体10和平面螺旋盘20随着主轴同步停转，由于转动惯性，夹具盘30仍然会维持原来的转动，夹具盘30带动夹爪组件40相对于平面螺旋盘20做逆时针转动，夹爪组件40径向离开工件松开工件，直到夹爪组件40外周抵住限位环50。

在另外一些实施例中，为了增大夹紧力，还可以另外设置摩檫片，可在夹具盘30的下方设置一杠杆结构，在主轴转动初期，使用摩檫片抵住夹具盘30。

在一些特殊情况下，也可以运用工具夹紧及松开工件。可分别将圆柱形工具分别插入夹具体10的第一插孔13和夹具盘30的第二插孔35，使转动夹具体10相对与夹具盘30做逆时针转动，夹紧工件，反向转动即松开工件。

本申请利用夹具盘的转动惯性及平面螺旋盘的特殊结构。安装工件时，省去了手动夹紧和手动松开步骤，装卸工件迅速，可以提高工作效率。

本申请结构简单，没有复杂结构的工件，本申请设计的夹具适用于结构简单的轴类工件的外圆加工。

基于上述任意实施例提供的车床夹具，本申请还公开了一种车床夹具的使用方法，包括如下步骤：

夹具体10转动带动螺旋盘20同步转动，并带动夹具盘30滞后于螺旋盘20转动，以驱动夹爪组件40向靠近夹具体10中心轴线的方向移动，对安装的工件夹紧。

夹具体10停止使螺旋盘20同步停止转动，使夹具盘30滞后于螺旋盘20停止转动，以驱动夹爪组件40向远离夹具体10中心轴线的方向移动，松开被夹紧的工件。

通过利用螺旋盘和夹具盘的惯性，能够保证启动夹具体实现工件夹紧，停止转动夹具体实现工件松开，装夹和拆卸工件效率高。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种车床夹具，其特征在于，包括夹具体（10）、夹具盘（30）和夹爪组件（40），所述夹具体（10）的中心处设有中心孔（11）；所述夹具体（10）的一侧面上连接有螺旋盘（20），所述螺旋盘（20）远离所述夹具体（10）的一侧面上设有螺旋槽（21）；

所述夹具盘（30）设置在所述螺旋盘（20）具有螺旋槽（21）的一侧，所述夹具盘（30）一侧的中心设有中心轴（32），另一侧的中心设有顶针（33），所述中心轴（32）贯穿所述螺旋盘（20）并转动连接在所述中心孔（11）内，所述夹具盘（30）的径向方向均布有至少两个导槽（31）；

所述夹爪组件（40）包括滑块（41）和夹爪（42），所述滑块（41）滑动连接在所述导槽（31）内，所述滑块（41）上设有和所述螺旋槽（21）相啮合的螺旋齿，所述夹爪（42）和所述滑块（41）固定连接。

2.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹具体（10）、螺旋盘（20）和夹具盘（30）均为圆盘状。

3.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹具体（10）的一侧面还设有止口（12），所述螺旋盘（20）的中心孔连接在所述止口（12）的外周。

4.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹具体（10）的外周设有若干个第一插孔（13）。

5.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述中心轴（32）的外周连接有轴承（61），所述夹具体（10）远离所述螺旋盘（20）的一侧面上设有和所述轴承（61）外圈固定连接的端板（62）。

6.根据权利要求5所述的车床夹具，其特征在于，所述中心轴（32）的端部还设有防松挡圈（63）和防松螺母（64）。

7.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹具盘（30）靠近所述螺旋盘（20）的一侧面固定连接有挡环（34），所述挡环（34）的内径大于所述螺旋盘（20）的外径；

所述挡环（34）的周向均布有若干个径向的第二插孔（35）。

8.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹具盘（30）远离所述螺旋盘（20）的一侧面还固定有限位环（50）。

9.根据权利要求1所述的车床夹具，其特征在于，所述夹爪（42）朝向所述夹具体（10）中心轴线的一端设有V形槽。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述的车床夹具的使用方法，其特征在于，包括：

所述夹具体（10）转动带动所述螺旋盘（20）同步转动，并带动所述夹具盘（30）滞后于所述螺旋盘（20）转动，以驱动所述夹爪组件（40）向靠近所述夹具体（10）中心轴线的方向移动，对安装的工件夹紧；

所述夹具体（10）停止使所述螺旋盘（20）同步停止转动，使所述夹具盘（30）滞后于所述螺旋盘（20）停止转动，以驱动所述夹爪组件（40）向远离所述夹具体（10）中心轴线的方向移动，松开被夹紧的工件。

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