CN116984643B - 一种金属加工用切削机床的夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切削机床技术领域的一种金属加工用切削机床的夹紧装置，包括机体、卡盘、卡爪、附件柱、辅助夹紧结构，辅助夹紧结构包括上夹紧块和两个下夹紧块，上夹紧块的底部设有上夹紧垫片，下夹紧块的顶部设有下夹紧垫条，下夹紧垫条与上夹紧垫片竖直对应，采用上述结构，通过将辅助夹紧结构安装在现有的三爪卡紧盘上，卡爪带动上夹紧块与下夹紧块相互靠近，利用下夹紧垫条与上夹紧垫片对零件进行夹紧固定，改变原有三爪夹紧方式，实现薄壁零件的均匀受力夹紧，便于零件夹紧力度的控制，有效提高零件的夹紧效果，有效避免零件在夹紧过程中变形，同时上夹紧垫片和下夹紧垫条均可根据零件形状进行弯曲变形，便于弧形零件的夹持效果。

Description

一种金属加工用切削机床的夹紧装置

技术领域

本发明涉及的一种夹紧装置，特别是涉及应用于切削机床技术领域的一种金属加工用切削机床的夹紧装置。

背景技术

设备的制造离不开机床，设备零件加工时需要工装夹具的装夹固定，在进行金属零件的切削加工过程中，待加工的金属零件通过主轴上的夹紧卡盘对工件进行快速夹紧，后续使用切削刀具对主轴上的金属工件进行切削加工，工装夹具的装夹效率直接影响了机床的加工效率。

中国发明专利CN202010934604.9说明书公开了《一种可快速夹紧的金属切削机床》，该专利通过纯铝金属工件的凸面对受力板产生的推力，能够使伸出条伸入纯铝金属工件的凹面内部，故而能够通过伸出条对纯铝金属工件凹面进行支撑，从而使夹紧板无法将纯铝金属工件的凸面挤压变形，通过接触块上的吸附盘对纯铝金属工件的凹面产生的挤压，能够使吸附盘受纯铝金属工件的反推力箱后收缩，从而使密封块能够对吸附盘的左侧相贴合。

上述专利所夹紧的方式是三爪卡紧，由于三爪卡紧盘使用的是摩擦力，所以在夹紧强度、定位精度和重复定位精度方面都存在一定的局限性，对于薄壁零件、平板零件，夹紧时应控制力度，夹紧力度过大容易造成零件变形，夹紧力度过小，摩擦力不足影响零件夹紧效果。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是解决三爪卡紧盘对薄壁零件和平板零件的夹紧固定。

为解决上述问题，本发明提供了一种金属加工用切削机床的夹紧装置，包括机体，机体的内部一端转动连接有卡盘，卡盘中部活动连接有卡爪，卡爪的外部固定连接有附件柱，附件柱的外部套设有辅助夹紧结构；辅助夹紧结构包括上夹紧块和两个下夹紧块，上夹紧块的顶部转动连接有螺柱，螺柱的两端均螺纹连接有螺纹套，螺纹套的外部转动连接有伸缩套，伸缩套的内部螺纹连接有螺杆，两个螺杆的底端之间铰接有上夹紧垫片，下夹紧块的顶端开设有组装槽，组装槽的内部放置有下夹紧垫条，下夹紧垫条与上夹紧垫片竖直对应。

在上述金属加工用切削机床的夹紧装置中，在现有三爪卡紧盘的基础上组装辅助夹紧结构，对薄壁零件的水平夹紧固定，便于零件的均匀夹紧受力，提高零件的夹紧稳定性同时有效避免零件变形，方便该类零件的切削加工。

作为本申请的进一步改进，下夹紧块的顶端面呈水平设置，上夹紧块和下夹紧块的外部设有与附件柱螺纹连接有螺帽，便于上夹紧块和下夹紧块的安装和拆卸，有效提高辅助夹紧结构的使用灵活性。

作为本申请的再进一步改进，上夹紧垫片的中部与上夹紧块的底端接触，上夹紧块的底端呈圆弧形设置，下夹紧垫条和上夹紧垫片均由弹簧钢制成，弹簧钢制成的下夹紧垫条和上夹紧垫片弯曲形变，适应带有弧度的薄壁零件。

作为本申请的更进一步改进，下夹紧垫条的底端面固定连接有等距排布的两列支撑片，且支撑片与组装槽内壁接触，支撑片呈梯形设置，通过支撑片提高下夹紧垫条与组装槽的安装稳定性，便于下夹紧垫条与下夹紧块之间的受力传递。

作为本申请的更进一步改进的补充，下夹紧块的内部螺纹连接有螺钉，螺钉的顶端活动连接有夹紧滚轮，夹紧滚轮处于两列支撑片之间，通过旋转上升螺钉，利用夹紧滚轮顶起下夹紧垫条的两端，实现下夹紧垫条的弧形弯曲，有效提高弧形零件的夹紧效果，同时两列支撑片避免夹紧滚轮脱离下夹紧垫条底部，有效提高下夹紧垫条形变稳定性。

作为本申请的又一种改进，下夹紧垫条和上夹紧垫片的表面均滑动连接有垫块，垫块的一端螺纹连接有锁紧螺栓，利用垫块改变下夹紧垫条和上夹紧垫片的夹紧位置，便于对高低不平的薄壁零件的夹紧固定。

作为本申请的又一种改进的补充，垫块的中部开设有凹槽，凹槽的内部放置有形变垫片，形变垫片的顶部放置有垫片平板，利用形变垫片改变垫片平板的高度，有效提高垫块的高度适应能力。

作为本申请的又一种改进的补充，形变垫片呈波浪形设置，且形变垫片由弹簧钢制成，通过横向挤压波浪形的形变垫片，通过改变形变垫片的起伏情况，实现垫块厚度的调节。

作为本申请的再一种改进，形变垫片的两端均固定连接有抵触板，凹槽的内部端均转动连接有抵触轴，抵触轴与抵触板接触，旋转操作抵触轴改变与抵触板的抵触位置，便于形变垫片的形变调节。

作为本申请的再一种改进的补充，抵触轴的截面呈多边形设置，抵触轴由抗压金属材料制成，多边形的抵触轴存在多个与抵触板接触的面，且每个面到轴心的长度不同，从而实现形变垫片的形变调节。

综上所述，本方案通过上夹紧块和下夹紧块与附件柱套接的方式，实现辅助夹紧结构安装在现有的三爪卡紧盘上，卡爪带动上夹紧块与下夹紧块相互靠近，下夹紧垫条与上夹紧垫片对零件进行夹紧固定，改变原有三爪夹紧方式，实现薄壁零件的均匀受力夹紧，便于零件夹紧力度的控制，有效提高零件的夹紧效果，在对带有弧度的薄壁零件夹紧固定时，旋转操作螺柱和螺杆，利用螺杆拉动上夹紧垫片弯曲形变，再通过旋转上升螺钉，利用夹紧滚轮顶起下夹紧垫条的两端，实现下夹紧垫条的弧形弯曲，上夹紧垫片和下夹紧垫条都可根据零件形状进行弯曲变形，有效提高弧形零件的夹持效果。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的立体结构图；

图2为本申请第一种实施方式辅助夹紧结构的分解立体图；

图3为本申请第一种实施方式上夹紧块和下夹紧块的前视图；

图4为本申请第一种实施方式夹紧弧形工件的演示图；

图5为本申请第一种实施方式螺纹套和伸缩套的立体结构图；

图6为本申请第一种实施方式下夹紧块的剖视图；

图7为本申请第二种实施方式下夹紧块和垫块的立体结构图；

图8为本申请第二种实施方式使用垫块夹紧工件的演示图；

图9为本申请第二种实施方式垫块的立体结构图；

图10为本申请第二种实施方式垫块厚度调节的演示图。

图中标号说明：

1、机体；101、卡盘；102、卡爪；103、附件柱；2、上夹紧块；201、螺柱；202、螺纹套；203、伸缩套；204、螺杆；205、上夹紧垫片；3、下夹紧块；301、组装槽；302、下夹紧垫条；303、支撑片；304、螺钉；305、夹紧滚轮；4、垫块；401、凹槽；402、形变垫片；403、垫片平板；404、抵触板；405、抵触轴。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的二种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1-3示出，包括机体1，机体1的内部一端转动连接有卡盘101，卡盘101中部活动连接有卡爪102，如图2所示，本方案中使用的卡盘101为现有的三爪卡紧盘，带有三个中心对称的卡爪102，卡爪102的外部固定连接有附件柱103，附件柱103的外部套设有辅助夹紧结构；辅助夹紧结构包括上夹紧块2和两个下夹紧块3，下夹紧块3的顶端面呈水平设置，上夹紧块2和下夹紧块3套设安装在附件柱103上，再利用螺帽进行旋紧，上夹紧块2和下夹紧块3的安装和拆卸灵活，上夹紧块2的底部设有上夹紧垫片205，下夹紧块3的顶端开设有组装槽301，组装槽301的内部放置有下夹紧垫条302，下夹紧垫条302与上夹紧垫片205竖直对应，下夹紧垫条302与上夹紧垫片205对零件进行夹紧固定，便于薄壁零件和平板零件的切削加工；

在对薄壁零件进行切削加工时，选取上夹紧块2和下夹紧块3套设安装在附件柱103上，在通过旋紧螺帽对上夹紧块2和下夹紧块3进行固定，一个卡爪102带动上夹紧块2下降，另外两个卡爪102带动两个下夹紧块3上升，从而实现下夹紧垫条302与上夹紧垫片205相互靠近，对零件进行夹紧固定，便于薄壁零件和平板零件的切削加工。

图4-5示出，上夹紧块2的顶部转动连接有螺柱201，螺柱201的两端均螺纹连接有螺纹套202，螺纹套202的外部转动连接有伸缩套203，伸缩套203的内部螺纹连接有螺杆204，两个螺杆204的底端之间铰接有上夹紧垫片205，上夹紧垫片205的中部与上夹紧块2的底端接触，上夹紧块2的底端呈圆弧形设置，便于弹簧钢制成的上夹紧垫片205以上夹紧块2的底端为起点进行弯曲形变；

在对带有弧度的薄壁零件夹紧固定时，先旋转操作螺柱201，利用螺纹套202带动螺杆204向上夹紧块2靠近，掰弯上夹紧垫片205，旋转操作螺杆204上升，拉动上夹紧垫片205进一步弯曲，螺柱201和螺杆204旋转配合，直至上夹紧垫片205的弯曲形状与零件的弧形状态相对应，再操作下夹紧垫条302与上夹紧垫片205对零件进行初步夹紧。

图4和图6示出，下夹紧垫条302的底端面固定连接有等距排布的两列支撑片303，且支撑片303与组装槽301内壁接触，通过支撑片303提高下夹紧垫条302与组装槽301的安装稳定性，便于下夹紧垫条302与下夹紧块3之间的受力传递，梯形设置的支撑片303之间保留下夹紧垫条302弯曲形变空间，下夹紧块3的内部螺纹连接有螺钉304，螺钉304的顶端活动连接有夹紧滚轮305，夹紧滚轮305处于两列支撑片303之间，通过旋转上升螺钉304，利用夹紧滚轮305顶起下夹紧垫条302的两端，实现下夹紧垫条302的弧形弯曲，有效提高弧形零件的夹紧效果，同时两列支撑片303避免夹紧滚轮305脱离下夹紧垫条302底部，有效提高下夹紧垫条302形变稳定性；

在上夹紧垫片205进行弯曲形变后，配合下夹紧垫条302对零件进行初步夹紧后，旋转操作上升螺钉304，上升螺钉304利用夹紧滚轮305顶起下夹紧垫条302的两端，推动下夹紧垫条302对应零件底部呈弯曲状，两个夹紧滚轮305支撑零件的两端，有效提高弧形薄壁零件的夹紧固定。

第二种实施方式：

本实施方式相较于第一种实施方式主要增添了垫块4，具体新增结构如下，其余结构与第一种实施方式一致。

图7-8示出，下夹紧垫条302和上夹紧垫片205的表面均滑动连接有垫块4，垫块4的一端螺纹连接有锁紧螺栓，锁紧螺栓对垫块4的位置进行压紧锁定，利用垫块4改变下夹紧垫条302和上夹紧垫片205的夹紧位置，便于对高低不平的薄壁零件的夹紧固定，垫块4的中部开设有凹槽401，凹槽401的内部放置有形变垫片402，形变垫片402的顶部放置有垫片平板403，利用形变垫片402改变垫片平板403的高度，有效提高垫块4的高度适应能力，形变垫片402呈波浪形设置，且形变垫片402由弹簧钢制成，通过横向挤压波浪形的形变垫片402，通过改变形变垫片402的起伏情况，实现垫块4厚度的调节；

在夹紧高低不齐的薄壁零件时，将零件放在下夹紧垫条302与上夹紧垫片205之间，根据零件的形状，在高低不平的位置放置相应厚度的垫块4，或者对垫块4进行调整，使垫块4满足零件的夹紧需求，辅助下夹紧垫条302与上夹紧垫片205对零件的夹紧。

图9-10示出，形变垫片402的两端均固定连接有抵触板404，凹槽401的内部端均转动连接有抵触轴405，抵触轴405与抵触板404接触，旋转操作抵触轴405改变与抵触板404的抵触位置，便于形变垫片402的形变调节，抵触轴405的截面呈多边形设置，抵触轴405由抗压金属材料制成，多边形的抵触轴405存在多个与抵触板404接触的面，且每个面到轴心的长度不同，从而实现形变垫片402的形变调节；

在对垫块4进行厚度调节时，旋转操作抵触轴405，切换多边形抵触轴405与抵触板404的接触面，通过抵触轴405上不同面到轴心距离的不同，实现调节抵触板404对形变垫片402的挤压情况，从而改变波浪形形变垫片402的起伏情况，从而改变垫块4的厚度。

本实施方式相较于第一种实施方式，通过在下夹紧垫条302与上夹紧垫片205上码放垫块4，利用垫块4辅助下夹紧垫条302与上夹紧垫片205对零件的夹持，利用垫块4抵消零件自身的高低差距，实现零件高低不同位置的受力均匀，便于对零件的夹紧力度进行相应的调整，有效提高零件的夹紧效果，垫块4还可以通过旋转抵触轴405，利用抵触轴405调节抵触板404对形变垫片402的挤压调节，实现形变垫片402的起伏来调节垫块4的厚度，有效提高垫块4的使用效果。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种金属加工用切削机床的夹紧装置，其特征在于：包括机体（1），所述机体（1）的内部一端转动连接有卡盘（101），所述卡盘（101）中部活动连接有卡爪（102），所述卡爪（102）的外部固定连接有附件柱（103），所述附件柱（103）的外部套设有辅助夹紧结构；

所述辅助夹紧结构包括上夹紧块（2）和两个下夹紧块（3），所述上夹紧块（2）的顶部转动连接有螺柱（201），所述螺柱（201）的两端均螺纹连接有螺纹套（202），所述螺纹套（202）的外部转动连接有伸缩套（203），所述伸缩套（203）的内部螺纹连接有螺杆（204），两个螺杆（204）的底端之间铰接有上夹紧垫片（205），所述下夹紧块（3）的顶端开设有组装槽（301），所述组装槽（301）的内部放置有下夹紧垫条（302），所述下夹紧垫条（302）与上夹紧垫片（205）竖直对应；

所述下夹紧块（3）的顶端面呈水平设置，所述上夹紧块（2）和下夹紧块（3）的外部设有与附件柱（103）螺纹连接有螺帽；

所述上夹紧垫片（205）的中部与上夹紧块（2）的底端接触，所述上夹紧块（2）的底端呈圆弧形设置，所述下夹紧垫条（302）和上夹紧垫片（205）均由弹簧钢制成；

所述下夹紧垫条（302）的底端面固定连接有等距排布的两列支撑片（303），且支撑片（303）与组装槽（301）内壁接触，所述支撑片（303）呈梯形设置；

所述下夹紧块（3）的内部螺纹连接有螺钉（304），所述螺钉（304）的顶端活动连接有夹紧滚轮（305），所述夹紧滚轮（305）处于两列支撑片（303）之间；

所述下夹紧垫条（302）和上夹紧垫片（205）的表面均滑动连接有垫块（4），所述垫块（4）的一端螺纹连接有锁紧螺栓，所述垫块（4）的厚度可以根据零件的形状进行相应的调整。

2.根据权利要求1所述的一种金属加工用切削机床的夹紧装置，其特征在于：所述垫块（4）的中部开设有凹槽（401），所述凹槽（401）的内部放置有形变垫片（402），所述形变垫片（402）的顶部放置有垫片平板（403）。

3.根据权利要求2所述的一种金属加工用切削机床的夹紧装置，其特征在于：所述形变垫片（402）呈波浪形设置，且形变垫片（402）由弹簧钢制成。

4.根据权利要求2所述的一种金属加工用切削机床的夹紧装置，其特征在于：所述形变垫片（402）的两端均固定连接有抵触板（404），所述凹槽（401）的内部端均转动连接有抵触轴（405），所述抵触轴（405）与抵触板（404）接触。

5.根据权利要求4所述的一种金属加工用切削机床的夹紧装置，其特征在于：所述抵触轴（405）的截面呈多边形设置，所述抵触轴（405）由抗压金属材料制成。