CN113996828A - 一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺；其特征是还包括设置在基座上可自调节的夹紧机构；所述夹紧机构包扩夹头、设置在基座上与夹头活动连接的支撑座以及设置在基座内与夹头连接用于驱动夹头自动扩张的弹性机构。该发明通过可自调节的夹紧机构的设置，并且将夹头和支撑座采用分体式结构，同一个支撑座可适用于多种不同型号的夹头，适用范围广，且拆装更换方便，节省成本；通过弹性机构的设置，使夹头能够通过弹性机构自动扩张，同时在夹头内设置扩张式空腔，从而可以将工件的大端伸入扩张式空腔内后通过挤压夹头使其收缩从而夹紧工件小端，可适用于大端在厚度较薄、大端表面要求高以及大端设有齿槽等无法直接夹持大端的工件。

Description

一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺

技术领域

本发明涉及数控机床用夹头，具体是指一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺。

背景技术

夹头是一种应用于数控机床上用来夹紧工件的夹具，又称为弹簧夹头，弹簧夹头能精确地定位与夹紧工件，具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力，增大驱动力、拉力和转换驱动力为工件夹紧力，快速松开工件，在不降低加工精度和使工件不受损害条件下的高重复精度，能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力；

但是目前的弹簧夹头都是整体式的，其夹持行程都是限定死的，一种型号只能夹持一定尺寸范围内的工件，同时因其扩张程度有限，在夹持时其伸出夹头内的一端尺寸只能小于或等于夹持部位的尺寸，对于一些伸出端设有凸出台阶的则无法进行夹持，只能更换型号更大的夹头，但是型号更大的夹头其夹紧最小尺寸很可能会大于夹持部位的尺寸，因此很可能会发生无法进行夹持或夹不紧的现象发生；

夹头虽然可以直接夹持工件的最大端处而夹紧工件，但是一些最大端处厚度较薄会存在无法夹紧的问题，最大端处表面要求较高容易出现夹伤，最大端处为锥面则无法进行夹持，最大端处为齿状则很容易出现夹变形等等问题。为此，提出一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上问题而提出一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案一种数控机床用自调节夹头，包括基座、可拆卸安装在基座内的退料杆摒帽以及活动安装在退料杆摒帽内且一端处于基座内用于自动退料的退料杆；其特征是还包括设置在基座上可自调节的夹紧机构；所述夹紧机构包扩夹头、设置在基座上与夹头活动连接的支撑座以及设置在基座内与夹头连接用于驱动夹头自动扩张的弹性机构。

进一步优选的，所述弹性机构包含设置在基座上的若干弹簧限位槽、活动安装在弹簧限位槽内的弹簧以及活动安装在弹簧与夹头之间的滚珠。

进一步优选的，所述夹头包含沿轴心均匀分配的若干夹爪；所述夹爪上设有与支撑座活动连接的连接块，所述支撑座与支撑座之间形成有与连接块相适配的安装槽，所述支撑座和连接块上均设有连接通孔，所述支撑座和连接块上的连接通孔穿有连接支撑座和连接块的连接销。

进一步优选的，所述夹爪通过连接销穿过支撑座和连接块上的连接通孔活动安装于支撑座与支撑座形成的安装槽中。

进一步优选的，所述夹头上还设有夹持孔和扩张式空腔；所述扩张式空腔直径大于夹持孔的直径。

进一步优选的，所述连接块上还设有防止夹爪扩张时受干涉的斜面。

进一步优选的，所述退料杆上还设有限位台阶，所述退料杆与退料杆摒帽之间还安装有用于驱动退料杆动作的退料弹簧；所述退料杆另一端还安装有限位螺母。

一种数控机床用自调节夹头的生产工艺，其特征在于：所述生产步骤如下：

第一步：下料并通过数控机床加工基座、退料杆摒帽、退料杆、夹紧座以及夹头；

第二步：将弹簧安装到弹簧限位槽内；

第三步：将滚珠放置在弹簧上；

第四步：将其中一个夹爪上的连接块插到活动安装槽内并挤压滚珠，挤压过程中弹簧在弹簧限位槽内压缩；

第五步：将连接销穿过夹紧座和连接块上的连接通孔，将连接销的两端进行扩张，防止连接销脱落，从而完成一个夹爪安装；

第六步：重复上述第2～5步，将另外几个夹爪以同样的方式完成安装；

第七步：然后将退料弹簧安装到退料杆上，再将退料杆一端穿过退料杆摒帽，通过限位台阶将退料弹簧限位在退料杆与退料杆摒帽之间；

第八步：将退料杆摒帽安装到基座内并使退料杆一端处于夹头内，最后将限位螺母安装在退料杆另一端后即安装完成。

本发明通过可自调节的夹紧机构的设置，并且将夹头和支撑座采用分体式结构，同一个支撑座可适用于多种不同型号的夹头，适用范围广，且拆装更换方便，节省成本；

通过弹性机构的设置，使夹头能够通过弹性机构自动扩张，同时在夹头内设置扩张式空腔，从而可以将工件的大端伸入扩张式空腔内后通过挤压夹头使其收缩从而夹紧工件小端，可适用于大端在厚度较薄、大端表面要求高以及大端设有齿槽等无法直接夹持大端的工件，提高使用范围；

通过弹簧的设置，当夹爪不再受到挤压的时候能够通过弹簧的复位力自动带动其进行扩张，便于上料和下料；通过在弹簧与连接块之间活动安装滚珠，利用滚珠作为弹簧和连接块之间的连接传动件，其灵活性更强，同时连接块在扩张和收缩过程中与滚珠的接触点在不断的变化，降低接触位置的摩擦力；

通过在支撑座上设置安装槽，在夹爪上设置相适配的连接块，并且将连接块通过连接销活动安装在安装槽内，从而对连接块的移动位置进行限定，避免在扩张和收缩过程中夹爪位置产生偏差而导致工件夹紧不均匀，导致夹紧效果不好。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的剖面结构示意图；

附图3是本发明中夹紧机构局部结构示意图；

附图4是本发明中的夹爪结构示意图；

附图5是本发明使用时剖面结构示意图。

图例说明：1、基座；2、退料杆摒帽；3、退料杆；31、限位台阶；32、退料弹簧；33、限位螺母；4、夹紧机构；41、支撑座；411、安装槽；412、连接销；413、连接通孔；42、夹头；421、夹爪；422、连接块；423、夹持孔；424、扩张式空腔；425、斜面；43、弹性机构；431、弹簧限位孔；432、弹簧；433、滚珠。

具体实施方式

下面我们结合附图对本发明所述的一种数控机床用自调节夹头及其生产工艺做进一步的说明。

参阅图1-5中所示，一种数控机床用自调节夹头，包括基座1、可拆卸安装在基座1内的退料杆摒帽2以及活动安装在退料杆摒帽2内且一端处于基座1内用于自动退料的退料杆3；其特征是还包括设置在基座1上可自调节的夹紧机构4；所述夹紧机构4包扩夹头42、设置在基座1上与夹头42活动连接的支撑座41以及设置在基座1内与夹头42连接用于驱动夹头42自动扩张的弹性机构43；通过可自调节的夹紧机构4的设置，并且将夹头42和支撑座41采用分体式结构，同一个支撑座41可适用于多种不同型号的夹头42，适用范围广，且拆装更换方便，节省成本；通过弹性机构43的设置，使夹头42能够通过弹性机构43自动扩张，同时在夹头42内设置扩张式空腔424，从而可以将工件的大端伸入扩张式空腔424内后通过挤压夹头42使其收缩从而夹紧工件小端，可适用于大端厚度较薄、大端表面要求高以及大端设有齿槽等无法直接夹持大端的工件，提高使用范围；

进一步，所述弹性机构43包含设置在基座1上的若干弹簧限位槽431、活动安装在弹簧限位槽431内的弹簧432以及活动安装在弹簧432与夹头42之间的滚珠433；通过弹簧432的设置，当夹爪421不再受到挤压的时候能够通过弹簧432的复位力自动带动其进行扩张，便于上料和下料；通过在弹簧432与连接块422之间活动安装滚珠433，利用滚珠433作为弹簧432和连接块422之间的连接传动件，其灵活性更强，同时连接块在扩张和收缩过程中与滚珠433的接触点在不断的变化，降低接触位置的摩擦力。

进一步，所述夹头42包含沿轴心均匀分配的若干夹爪421；所述夹爪421上设有与支撑座41活动连接的连接块422，所述支撑座41与支撑座41之间形成有与连接块422相适配的安装槽411，所述支撑座41和连接块422上均设有连接通孔413，所述支撑座41和连接块422上的连接通孔413穿有连接支撑座41和连接块422的连接销412；所述夹爪421通过连接销412穿过支撑座41和连接块422上的连接通孔413活动安装于支撑座41与支撑座41形成的安装槽411中；通过在支撑座41上设置安装槽，在夹爪421上设置相适配的连接块422，并且将连接块422通过连接销412活动安装在安装槽411内，从而对连接块422的移动位置进行限定，避免在扩张和收缩过程中夹爪421位置产生偏差而导致工件夹紧不均匀，导致夹紧效果不好。

进一步，所述夹头42上还设有夹持孔423和扩张式空腔424；所述扩张式空腔424直径大于夹持孔423的直径；通过在夹头42内设置扩张式空腔424，从而可以将工件的大端伸入扩张式空腔424内后通过挤压夹头42使其收缩从而夹紧工件小端，可适用于大端厚度较薄、大端表面要求高以及大端设有齿槽等无法直接夹持大端的工件，提高使用范围。

进一步，所述连接块422上还设有防止夹爪421扩张时受干涉的斜面425；通过斜面425对连接块422的张开行程进行限定，避免滚珠433和弹簧432掉出，同时设置成斜面425是为了加大与安装槽411底面的接触面积，支撑更稳定同时还能降低张开时连接块422对安装槽411底面产生的冲击。

进一步，所述退料杆3上还设有限位台阶31，所述退料杆3与退料杆摒帽2之间还安装有用于驱动退料杆3动作的退料弹簧32；所述退料杆3另一端还安装有限位螺母33；通过限位螺母33的设置，防止退料杆3因退料弹簧32的复位力过大而脱出。

本实施例的安装过程：首先将其中一个弹簧432安装到弹簧限位孔431内，再将滚珠433安装到弹簧432上方；将其中一个夹爪421上的连接块422插到安装槽411内并挤压滚珠433，使其挤压弹簧432收缩至弹簧限位孔431内同时使连接块422上的连接通孔413位置与连接销412的安装位置对应，然后将连接销412依次穿过支撑座41和连接块422上的连接通孔413后固定安装在支撑座41上后即一个夹爪421安装完成，然后依次将另外几个夹爪421以同样的方式安装完成；然后将退料弹簧32安装到退料杆3上后将退料杆3一端穿过退料杆摒帽2，通过限位台阶31将退料弹簧32限位在退料杆3与退料杆摒帽2之间，最后将退料杆摒帽2通过螺纹安装到基座1内并使退料杆3一端处于夹头42内后即完成。

本发明的使用过程：参阅图1-5中所示，首先将本产品安装到机床液压夹具上，通过液压夹具带动支撑座41和夹头42进行前后移动从而带动夹爪421夹紧和松开工件；使用时，将工件一端安装到扩张式空腔424内且夹持部处于夹持孔423的位置且端部对退料杆3形成挤压使其挤压退料弹簧32进行收缩，然后启动液压设备对若干夹爪421形成挤压，夹爪421再受到挤压时以连接销412为轴心进行旋转，直至夹紧工件；

当工件完成加工时，液压设备松开夹头42，夹爪421不再受到挤压后通过弹簧432的复位力驱使其以连接销412为轴心向外扩张，直至连接块422上的斜面425与安装槽411的底面接触，通过斜面425对连接块422的张开行程进行限定，避免滚珠433和弹簧432掉出，同时设置成斜面425是为了加大与安装槽411底面的接触面积，支撑更稳定同时还能降低张开时连接块422对安装槽411底面产生的冲击；在夹爪421张开后不再对工件进行夹紧，此时退料杆3受到退料弹簧32的复位力驱使其向前伸出，通过限位螺母33的设置，防止退料杆3因退料弹簧32的复位力过大而脱出；此时退料杆3自动将工件推出完成下料。

本发明的保护范围不限于以上实施例及其变换。本领域内技术人员以本实施例的内容为基础进行的常规修改和替换，均属于本发明的保护范畴。

Claims (8)

1.一种数控机床用自调节夹头，包括基座（1）、可拆卸安装在基座（1）内的退料杆摒帽（2）以及活动安装在退料杆摒帽（2）内且一端处于基座（1）内用于自动退料的退料杆（3）；其特征是还包括设置在基座（1）上可自调节的夹紧机构（4）；所述夹紧机构（4）包扩夹头（42）、设置在基座（1）上与夹头（42）活动连接的支撑座（41）以及设置在基座（1）内与夹头（42）连接用于驱动夹头（42）自动扩张的弹性机构（43）。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述弹性机构（43）包含设置在基座（1）上的若干弹簧限位槽（431）、活动安装在弹簧限位槽（431）内的弹簧（432）以及活动安装在弹簧（432）与夹头（42）之间的滚珠（433）。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述夹头（42）包含沿轴心均匀分配的若干夹爪（421）；所述夹爪（421）上设有与支撑座（41）活动连接的连接块（422），所述支撑座（41）与支撑座（41）之间形成有与连接块（422）相适配的安装槽（411），所述支撑座（41）和连接块（422）上均设有连接通孔（413），所述支撑座（41）和连接块（422）上的连接通孔（413）穿有连接支撑座（41）和连接块（422）的连接销（412）。

4.据权利要求3所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述夹爪（421）通过连接销（412）穿过支撑座（41）和连接块（422）上的连接通孔（413）活动安装于支撑座（41）与支撑座（41）形成的安装槽（411）中。

5.根据权利要求 3所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述夹头（42）上还设有夹持孔（423）和扩张式空腔（424）；所述扩张式空腔（424）直径大于夹持孔（423）的直径。

6.根据权利要求3所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述连接块（422）上还设有防止夹爪（421）扩张时受干涉的斜面（425）。

7.根据权利要求1所述的一种数控机床用自调节夹头，其特征在于：所述退料杆（3）上还设有限位台阶（31），所述退料杆（3）与退料杆摒帽（2）之间还安装有用于驱动退料杆（3）动作的退料弹簧（32）；所述退料杆（3）另一端还安装有限位螺母（33）。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的一种数控机床用自调节夹头的生产工艺，其特征在于：所述生产步骤如下：

第一步：下料并通过数控机床加工基座（1）、退料杆摒帽（2）、退料杆（3）、夹紧座（41）以及夹头（42）；

第二步：将弹簧（432）安装到弹簧限位槽（431）内；

第三步：将滚珠（433）放置在弹簧（432）上；

第四步：将其中一个夹爪（421）上的连接块（422）插到活动安装槽（411）内并挤压滚珠（433），挤压过程中弹簧（432）在弹簧限位槽（431）内压缩；

第五步：将连接销（412）穿过夹紧座（41）和连接块（422）上的连接通孔（413），将连接销（412）的两端进行扩张，防止连接销（412）脱落，从而完成一个夹爪（421）安装；

第六步：重复上述第2～5步，将另外几个夹爪（421）以同样的方式完成安装；

第七步：然后将退料弹簧（32）安装到退料杆（3）上，再将退料杆（3）一端穿过退料杆摒帽（2），通过限位台阶（31）将退料弹簧（32）限位在退料杆（3）与退料杆摒帽（2）之间；

第八步：将退料杆摒帽（2）安装到基座（1）内并使退料杆（3）一端处于夹头（42）内，最后将限位螺母（33）安装在退料杆（3）另一端后即安装完成。

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