CN117817398A - 一种金属件加工用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属件加工用夹具，属于金属件加工技术领域，该金属件加工用夹具，包括底盘机构，所述底盘机构的一侧外壁转动连接有一级驱动环机构，所述一级驱动环机构的外壁转动连接有二级驱动环机构，所述一级驱动环机构的一侧啮合有多个一级夹持组件，多个所述一级夹持组件均包括多个一级夹持块。本发明设计一级驱动环机构和二级驱动环机构，并通过两个驱动机构来分别完成对一级夹持组件和二级夹持组件的驱动，可以实现根据金属件直径大小来选择一级夹持组件和二级夹持组件的夹持，在金属件直径较大时，多个夹持块共同夹持，增大接触面积的保证夹持稳定的同时，分布在每一夹持块上的压力变小，进而可以一定程度上保护金属件。

Description

一种金属件加工用夹具

技术领域

本发明属于金属件加工技术领域，具体涉及到一种金属件加工用夹具。

背景技术

金属加工简称金工，指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、珠宝、腕表的细微组件，它被广泛应用在科学、工业、艺术品、手工艺等不同的领域，而金属件是属于制作出的半成品金属工件，金属原料通过铸造等方式形成金属件，而根据用途等方面的不同，则需要再次对金属件进行加工，以保证其规格精度等问题，而金属件加工的方法通常为：磨削、车削、铣削、钻削、拉削等，而金属件在加工时最先进行的步骤就是使用夹具来对金属件进行固定，根据金属件的大小、外观等因素的不同，也产生了很多类型的夹具来满足需求。

现有的金属件加工用夹具在针对管状或圆柱金属件时大多是采用三爪定心卡盘来完成的，或采用两个V字形夹板来完成，但这种方式的夹具普遍存在夹具与金属件接触面积小的问题，前者三爪卡盘只有三个接触点，后者V字形卡板也仅仅只有四个接触点，在保证金属件固定的同时对金属件施加的较大压力有时会造成金属件的表面损坏，特别是管状金属件，其整体的支撑强度不如实心圆柱金属件，在受力时容易造成形变，同时当管状金属件直径增大时，进行夹持时会更容易导致形变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种金属件加工用夹具。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种金属件加工用夹具，包括底盘机构，所述底盘机构的一侧外壁转动连接有一级驱动环机构，所述一级驱动环机构的外壁转动连接有二级驱动环机构；

所述一级驱动环机构的一侧啮合有多个一级夹持组件，多个所述一级夹持组件均包括多个一级夹持块，多个所述一级夹持块的一侧均固定连接有一级涡状齿牙，所述二级驱动环机构的一侧啮合有多个二级夹持组件，多个二级夹持组件均包括二级夹持块，多个所述二级夹持块的一侧均固定连接有二级涡状齿牙；

所述底盘机构一侧的外侧固定连接有固定套筒，所述固定套筒上分别安装有两个与一级驱动环机构和二级驱动环机构相对应的驱动机构。

进一步的，所述底盘机构包括固定盘主体，所述固定盘主体的外壁固定连接有多个第一固定耳，所述固定盘主体的外侧固定连接有多个第一螺栓，所述固定盘主体的一侧固定连接有延伸套管，所述延伸套管的外壁固定连接有限位固定环。

通过上述技术方案，在使用时，先安装一级驱动环机构和二级驱动环机构，而后将一级夹持组件和二级夹持组件安装在一级驱动环机构和二级驱动环机构上，将整体在放置在底盘机构上，最后套上固定套筒，通过多个第一螺栓完成锁紧，多个第一固定耳可以完成整体夹具的安装固定，延伸套管用于完成支撑转动，限位固定环可以对一级驱动环机构进行限位。

进一步的，所述固定盘主体的一侧开设有多个与第一螺栓相对应的通孔和凹槽，且第一螺栓的一侧开设有方形凹槽。

通过上述技术方案，方形凹槽用于拧动锁紧，凹槽用于隐藏第一螺栓的螺头，避免出现凸起，影响后续安装。

进一步的，所述一级驱动环机构包括转动连接在延伸套管外壁的第一转动环主体，所述第一转动环主体的两侧分别固定连接有第一齿环和第一驱动涡盘，所述第一转动环主体的内壁和延伸套管的外壁之间安装有多个第一滚动钢珠。

通过上述技术方案，驱动机构带动第一齿环转动，通过第一转动环主体带动另一侧的第一驱动涡盘转动，进而带动与之卡合的一级涡状齿牙带动一级夹持块移动，通过多个一级夹持块来完成金属件的夹持。

进一步的，所述第一转动环主体的内壁和延伸套管的外壁均开设有与第一滚动钢珠相对应的环形凹槽。

通过上述技术方案，第一滚动钢珠保证了第一转动环主体和延伸套管之间转动支撑，也提供了一定的限位作用。

进一步的，所述二级驱动环机构包括转动连接在第一转动环主体外壁的第二转动环主体，所述第二转动环主体的两侧分别固定连接有第二齿环和第二驱动涡盘，所述第二转动环主体的内壁和第一转动环主体的外壁之间安装有多个第二滚动钢珠。

通过上述技术方案，当使用二级驱动环机构时，需要配合一级驱动环机构同时使用，同理，驱动机构带动一级驱动环机构和二级驱动环机构完成对金属件的夹持。

进一步的，所述第二转动环主体的内壁和第一转动环主体的外壁均开设有与第二滚动钢珠相对应的环形凹槽。

通过上述技术方案，第二滚动钢珠保证了第二转动环主体和第一转动环主体之间转动支撑，并提供了一定的限位作用。

进一步的，所述一级夹持块和二级夹持块的一端均为弧形结构，所述一级涡状齿牙的分布长度大于二级涡状齿牙的分布长度，且一级涡状齿牙齿牙的深度小于二级涡状齿牙齿牙的深度，所述固定套筒的内壁开设有多个与一级夹持块和二级夹持块相对应的矩形滑槽。

通过上述技术方案，一级夹持块和二级夹持块一端弧形结构的直径为本夹具可夹持的最大金属件直径，保证尽可能的增大与金属件的接触面积，一级涡状齿牙的分布长度大于二级涡状齿牙的分布长度，因为一级涡状齿牙驱动的一级夹持块需要对较小直径的金属件夹持，因此一级夹持块可移动的行程需要大于二级夹持块，而移动的行程即为涡状齿牙的分布长度，一级涡状齿牙齿牙的深度小于二级涡状齿牙齿牙的深度，由于需要满足一级夹持块和二级夹持块的移动互不影响，因此一级驱动环机构和二级驱动环机构也需要互不影响，当二级涡状齿牙的深度较大时，就可以在完成与二级驱动环机构啮合的同时，也不会影响到一级驱动环机构的转动，均可独立完成转动，也造成了第一驱动涡盘和第二驱动涡盘并不在同一水平面上，固定套筒内的矩形凹槽对一级夹持块和二级夹持块起到了限位作用，使其可以向中心移动。

进一步的，所述驱动机构包括卡合在固定套筒上的安装固定套壳，所述安装固定套壳顶部的前后两侧均固定连接有第二固定耳，两个所述第二固定耳和固定套筒之间均安装有第二螺栓，所述安装固定套壳的内壁转动连接有T型转动圆杆，所述安装固定套壳的内壁和T型转动圆杆顶部的外壁之间设置有多组第三滚动钢珠，所述T型转动圆杆的顶部固定连接有方形槽口圆盘，所述T型转动圆杆的底部固定连接有传动锥齿轮。

通过上述技术方案，在方形槽口圆盘插入手动或电动的输出杆，通过转动方形槽口圆盘，进而带动对应的T型转动圆杆转动，实现带动底部的传动锥齿轮，实现对第一齿环或第二齿环的驱动，其中通过第二螺栓将安装固定套壳安装在固定套筒上，第三滚动钢珠起到了对多向转动支撑的作用。

进一步的，所述固定套筒的外壁开设有两个与安装固定套壳相对应的通孔，且通孔顶部的两侧均分别开设有与第二固定耳和第二螺栓相对应的卡槽和螺纹孔，所述两个驱动机构中的T型转动圆杆长度不相同，且两个传动锥齿轮分别与第一齿环和第二齿环啮合。

通过上述技术方案，固定套筒通孔用于安装驱动机构，两个T型转动圆杆底部的传动锥齿轮需要完成与第一齿环和第二齿环啮合，因此长度不同。

本发明的有益效果如下：（1）本发明通过设计一级驱动环机构和二级驱动环机构，并通过两个驱动机构来分别完成对一级夹持组件和二级夹持组件的驱动，可以实现根据金属件直径大小来选择一级夹持组件和二级夹持组件的夹持，一级夹持块和二级夹持块一端的弧形结构是按照本夹具所能夹持最大直径金属件的直径来设计，以保证在夹持时尽可能的增大与金属件的接触面积，同时根据不同管道直径来选择一级夹持组件或一级夹持组件和二级夹持组件共同夹持，可以在金属件直径较大时，多个夹持块共同夹持，增大接触面积的保证夹持稳定的同时，分布在每一夹持块上的压力变小，进而可以一定程度上保护金属件；（2）本发明通过设计一级涡状齿牙的分布长度大于二级涡状齿牙的分布长度，因为一级涡状齿牙驱动的一级夹持块需要对较小直径的金属件夹持，因此一级夹持块可移动的行程需要大于二级夹持块，而移动的行程即为涡状齿牙的分布长度，一级涡状齿牙齿牙的深度小于二级涡状齿牙齿牙的深度，由于需要满足一级夹持块和二级夹持块的移动互不影响，因此一级驱动环机构和二级驱动环机构也需要互不影响，当二级涡状齿牙的深度较大时，就可以在完成与二级驱动环机构啮合的同时，也不会影响到一级驱动环机构的转动，均可独立完成转动，进而实现根据金属件直径进行调节。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的爆炸结构示意图；

图3是本发明的剖面结构示意图；

图4是本发明的立体剖视结构示意图；

图5是图4中A处的局部放大图；

图6是本发明的底盘机构侧面结构示意图；

图7是本发明的底盘机构和一级驱动环机构配合结构示意图；

图8是本发明的一级驱动环机构结构示意图；

图9是本发明的一级驱动环机构和二级驱动环机构爆炸结构示意图；

图10是本发明的一级驱动环机构和一级夹持组件结构示意图；

图11是本发明的一级夹持组件和二级夹持组件配合结构示意图；

图12是本发明的一级夹持组件和二级夹持组件立体结构示意图；

图13是本发明的一级夹持组件和二级夹持组件平面分布结构示意图；

图14是本发明的一级夹持组件和二级夹持组件在固定套筒内部结构示意图；

图15是本发明的固定套筒内部结构示意图；

图16是本发明的驱动机构立体结构示意图；

图17是本发明的驱动机构剖视结构示意图。

附图标记：1、底盘机构；101、固定盘主体；102、第一固定耳；103、第一螺栓；104、延伸套管；105、限位固定环；2、一级驱动环机构；201、第一转动环主体；202、第一齿环；203、第一驱动涡盘；204、第一滚动钢珠；3、二级驱动环机构；301、第二转动环主体；302、第二齿环；303、第二驱动涡盘；304、第二滚动钢珠；4、一级夹持组件；41、一级夹持块；42、一级涡状齿牙；5、二级夹持组件；51、二级夹持块；52、二级涡状齿牙；6、固定套筒；7、驱动机构；701、安装固定套壳；702、第二固定耳；703、第二螺栓；704、T型转动圆杆；705、第三滚动钢珠；706、方形槽口圆盘；707、传动锥齿轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-6所示，本实施例的一种金属件加工用夹具，包括底盘机构1，底盘机构1包括固定盘主体101，固定盘主体101的外壁固定连接有多个第一固定耳102，固定盘主体101的外侧固定连接有多个第一螺栓103，固定盘主体101的一侧固定连接有延伸套管104，延伸套管104的外壁固定连接有限位固定环105，在使用时，先安装一级驱动环机构2和二级驱动环机构3，而后将一级夹持组件4和二级夹持组件5安装在一级驱动环机构2和二级驱动环机构3上，将整体在放置在底盘机构1上，最后套上固定套筒6，通过多个第一螺栓103完成锁紧，多个第一固定耳102可以完成整体夹具的安装固定，延伸套管104用于完成支撑转动，限位固定环105可以对一级驱动环机构2进行限位，固定盘主体101的一侧开设有多个与第一螺栓103相对应的通孔和凹槽，且第一螺栓103的一侧开设有方形凹槽，方形凹槽用于拧动锁紧，凹槽用于隐藏第一螺栓103的螺头，避免出现凸起，影响后续安装。

如图5-9所示，底盘机构1的一侧外壁转动连接有一级驱动环机构2，一级驱动环机构2包括转动连接在延伸套管104外壁的第一转动环主体201，第一转动环主体201的两侧分别固定连接有第一齿环202和第一驱动涡盘203，第一转动环主体201的内壁和延伸套管104的外壁之间安装有多个第一滚动钢珠204，驱动机构7带动第一齿环202转动，通过第一转动环主体201带动另一侧的第一驱动涡盘203转动，进而带动与之卡合的一级涡状齿牙42带动一级夹持块41移动，通过多个一级夹持块41来完成金属件的夹持，第一转动环主体201的内壁和延伸套管104的外壁均开设有与第一滚动钢珠204相对应的环形凹槽，第一滚动钢珠204保证了第一转动环主体201和延伸套管104之间转动支撑，也提供了一定的限位作用，一级驱动环机构2的外壁转动连接有二级驱动环机构3，二级驱动环机构3包括转动连接在第一转动环主体201外壁的第二转动环主体301，第二转动环主体301的两侧分别固定连接有第二齿环302和第二驱动涡盘303，第二转动环主体301的内壁和第一转动环主体201的外壁之间安装有多个第二滚动钢珠304，当使用二级驱动环机构3时，需要配合一级驱动环机构2同时使用，同理，驱动机构7带动一级驱动环机构2和二级驱动环机构3完成对金属件的夹持，第二转动环主体301的内壁和第一转动环主体201的外壁均开设有与第二滚动钢珠304相对应的环形凹槽，第二滚动钢珠304保证了第二转动环主体301和第一转动环主体201之间转动支撑，并提供了一定的限位作用。

如图11-13所示，一级驱动环机构2的一侧啮合有多个一级夹持组件4，多个一级夹持组件4均包括多个一级夹持块41，多个一级夹持块41的一侧均固定连接有一级涡状齿牙42，二级驱动环机构3的一侧啮合有多个二级夹持组件5，多个二级夹持组件5均包括二级夹持块51，多个二级夹持块51的一侧均固定连接有二级涡状齿牙52，一级夹持块41和二级夹持块51的一端均为弧形结构，一级涡状齿牙42的分布长度大于二级涡状齿牙52的分布长度，且一级涡状齿牙42齿牙的深度小于二级涡状齿牙52齿牙的深度，固定套筒6的内壁开设有多个与一级夹持块41和二级夹持块51相对应的矩形滑槽，一级夹持块41和二级夹持块51一端弧形结构的直径为本夹具可夹持的最大金属件直径，保证尽可能的增大与金属件的接触面积，一级涡状齿牙42的分布长度大于二级涡状齿牙52的分布长度，因为一级涡状齿牙42驱动的一级夹持块41需要对较小直径的金属件夹持，因此一级夹持块41可移动的行程需要大于二级夹持块51，而移动的行程即为涡状齿牙的分布长度，一级涡状齿牙42齿牙的深度小于二级涡状齿牙52齿牙的深度，由于需要满足一级夹持块41和二级夹持块51的移动互不影响，因此一级驱动环机构2和二级驱动环机构3也需要互不影响，当二级涡状齿牙52的深度较大时，就可以在完成与二级驱动环机构3啮合的同时，也不会影响到一级驱动环机构2的转动，均可独立完成转动，也造成了第一驱动涡盘203和第二驱动涡盘303并不在同一水平面上，固定套筒6内的矩形凹槽对一级夹持块41和二级夹持块51起到了限位作用，使其可以向中心移动。

如图14-17所示，底盘机构1一侧的外侧固定连接有固定套筒6，固定套筒6上分别安装有两个与一级驱动环机构2和二级驱动环机构3相对应的驱动机构7，驱动机构7包括卡合在固定套筒6上的安装固定套壳701，安装固定套壳701顶部的前后两侧均固定连接有第二固定耳702，两个第二固定耳702和固定套筒6之间均安装有第二螺栓703，安装固定套壳701的内壁转动连接有T型转动圆杆704，安装固定套壳701的内壁和T型转动圆杆704顶部的外壁之间设置有多组第三滚动钢珠705，T型转动圆杆704的顶部固定连接有方形槽口圆盘706，T型转动圆杆704的底部固定连接有传动锥齿轮707，在方形槽口圆盘706插入手动或电动的输出杆，通过转动方形槽口圆盘706，进而带动对应的T型转动圆杆704转动，实现带动底部的传动锥齿轮707，实现对第一齿环202或第二齿环302的驱动，其中通过第二螺栓703将安装固定套壳701安装在固定套筒6上，第三滚动钢珠705起到了对多向转动支撑的作用，固定套筒6的外壁开设有两个与安装固定套壳701相对应的通孔，且通孔顶部的两侧均分别开设有与第二固定耳702和第二螺栓703相对应的卡槽和螺纹孔，两个驱动机构7中的T型转动圆杆704长度不相同，且两个传动锥齿轮707分别与第一齿环202和第二齿环302啮合，固定套筒6通孔用于安装驱动机构7，两个T型转动圆杆704底部的传动锥齿轮707需要完成与第一齿环202和第二齿环302啮合，因此长度不同。

本实施例的工作原理如下，在使用时，可以在方形槽口圆盘706插入手动或电动的输出杆，当对直径较小的圆柱金属件或管道金属件加工时，通过转动一级驱动环机构2上的方形槽口圆盘706，进而带动对应的T型转动圆杆704转动，实现带动底部的传动锥齿轮707，进而带动第一齿环202转动，通过第一转动环主体201带动另一侧的第一驱动涡盘203转动，进而带动与之卡合的一级涡状齿牙42带动一级夹持块41移动，且一级夹持块41在固定套筒6内部凹槽的限位下只能向中心移动，通过多个一级夹持块41来完成金属件的夹持，当对直径较大的圆柱金属件或管道金属件加工时，通过两个驱动机构7驱动一级驱动环机构2和二级驱动环机构3，使一级夹持块41和二级夹持块51均完成最大位置的复位，而后同时转动两个驱动机构7，使多个一级夹持块41和二级夹持块51同时向中心靠近，实现了对金属件的夹持，同时一级夹持块41和二级夹持块51一端的弧形结构是按照本夹具所能夹持最大直径金属件的直径来设计，以保证在夹持时尽可能的增大与金属件的接触面积，同时根据不同管道直径来选择一级夹持组件4或一级夹持组件4和二级夹持组件5共同夹持，可以在金属件直径较大时，多个夹持块共同夹持，增大接触面积的保证夹持稳定的同时，分布在每一夹持块上的压力变小，进而可以一定程度上保护金属件。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属件加工用夹具，包括底盘机构（1），其特征在于：所述底盘机构（1）的一侧外壁转动连接有一级驱动环机构（2），所述一级驱动环机构（2）的外壁转动连接有二级驱动环机构（3）；

所述一级驱动环机构（2）的一侧啮合有多个一级夹持组件（4），多个所述一级夹持组件（4）均包括多个一级夹持块（41），多个所述一级夹持块（41）的一侧均固定连接有一级涡状齿牙（42），所述二级驱动环机构（3）的一侧啮合有多个二级夹持组件（5），多个二级夹持组件（5）均包括二级夹持块（51），多个所述二级夹持块（51）的一侧均固定连接有二级涡状齿牙（52）；

所述底盘机构（1）一侧的外侧固定连接有固定套筒（6），所述固定套筒（6）上分别安装有两个与一级驱动环机构（2）和二级驱动环机构（3）相对应的驱动机构（7）。

2.根据权利要求1所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述底盘机构（1）包括固定盘主体（101），所述固定盘主体（101）的外壁固定连接有多个第一固定耳（102），所述固定盘主体（101）的外侧固定连接有多个第一螺栓（103），所述固定盘主体（101）的一侧固定连接有延伸套管（104），所述延伸套管（104）的外壁固定连接有限位固定环（105）。

3.根据权利要求2所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述固定盘主体（101）的一侧开设有多个与第一螺栓（103）相对应的通孔和凹槽，且第一螺栓（103）的一侧开设有方形凹槽。

4.根据权利要求2所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述一级驱动环机构（2）包括转动连接在延伸套管（104）外壁的第一转动环主体（201），所述第一转动环主体（201）的两侧分别固定连接有第一齿环（202）和第一驱动涡盘（203），所述第一转动环主体（201）的内壁和延伸套管（104）的外壁之间安装有多个第一滚动钢珠（204）。

5.根据权利要求4所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述第一转动环主体（201）的内壁和延伸套管（104）的外壁均开设有与第一滚动钢珠（204）相对应的环形凹槽。

6.根据权利要求4所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述二级驱动环机构（3）包括转动连接在第一转动环主体（201）外壁的第二转动环主体（301），所述第二转动环主体（301）的两侧分别固定连接有第二齿环（302）和第二驱动涡盘（303），所述第二转动环主体（301）的内壁和第一转动环主体（201）的外壁之间安装有多个第二滚动钢珠（304）。

7.根据权利要求6所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述第二转动环主体（301）的内壁和第一转动环主体（201）的外壁均开设有与第二滚动钢珠（304）相对应的环形凹槽。

8.根据权利要求1所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述一级夹持块（41）和二级夹持块（51）的一端均为弧形结构，所述一级涡状齿牙（42）的分布长度大于二级涡状齿牙（52）的分布长度，且一级涡状齿牙（42）齿牙的深度小于二级涡状齿牙（52）齿牙的深度，所述固定套筒（6）的内壁开设有多个与一级夹持块（41）和二级夹持块（51）相对应的矩形滑槽。

9.根据权利要求6所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述驱动机构（7）包括卡合在固定套筒（6）上的安装固定套壳（701），所述安装固定套壳（701）顶部的前后两侧均固定连接有第二固定耳（702），两个所述第二固定耳（702）和固定套筒（6）之间均安装有第二螺栓（703），所述安装固定套壳（701）的内壁转动连接有T型转动圆杆（704），所述安装固定套壳（701）的内壁和T型转动圆杆（704）顶部的外壁之间设置有多组第三滚动钢珠（705），所述T型转动圆杆（704）的顶部固定连接有方形槽口圆盘（706），所述T型转动圆杆（704）的底部固定连接有传动锥齿轮（707）。

10.根据权利要求9所述的金属件加工用夹具，其特征在于，所述固定套筒（6）的外壁开设有两个与安装固定套壳（701）相对应的通孔，且通孔顶部的两侧均分别开设有与第二固定耳（702）和第二螺栓（703）相对应的卡槽和螺纹孔，所述两个驱动机构（7）中的T型转动圆杆（704）长度不相同，且两个传动锥齿轮（707）分别与第一齿环（202）和第二齿环（302）啮合。