CN207414845U - 一种数控机床用快装精密夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床用快装精密夹具，包括可拆卸连接的同步夹头和与机床主轴或拉杆连接的连接件，所述同步夹头后段外表面为外锥面，所述同步夹头侧壁沿圆周方向分布若干个贯穿侧壁和前端面的前沟槽以及若干个贯穿侧壁和后端面的后沟槽。该实用新型的同步夹头与驱动螺母分体式设计，降低了更换成本，制造简单，延长了使用寿命，弹性卡头上开设对开槽结构，使同步夹头对零件同步夹紧，提高了夹紧精度。

Description

一种数控机床用快装精密夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具领域，具体地，本实用新型涉及一种数控机床用快装精密夹具。

背景技术

弹簧夹头是利用夹爪的弹性变形使工件或刀具定心和夹紧的机床附件，通常装有机床主轴的孔内使用。

筒夹夹具包括筒夹本体和夹头，夹头是一个整体，包括一体连成的夹持端、弹性区域和驱动端，夹持端的外侧面为锥面，夹持端端面轴向方向从夹持端面至弹性区域的根部开设三条或以上的长槽，形成可以向心收缩的夹爪，驱动端带螺纹，与拉杆相连，夹头的外锥面与同夹本体的内锥面相配合，当拉杆后拉时，夹头在筒夹本体内轴向移动，外锥面受压，使夹爪向心均匀收缩从而实现工件或刀具的定心和夹紧；当拉杆前推时，外锥面放松，夹爪回复到张开时的原状，即可卸下工件或刀具。

当夹头夹紧零件时弹性区域向心聚拢实际上也杠杆式地往中间倾斜，当所夹持零件直径大于夹头标准夹持直径时，最先加到零件的是夹头夹持区域的内侧；而当零件直径小于标准夹持直径时，最先夹持到零件的是夹头夹持区域的外侧。那么：实际上这种夹头夹紧不是同步的，夹紧技术的夹紧精度不高。

此外，现有技术中弹性卡头采用整体结构，即组成弹性卡头的各个卡瓣与旗下端的驱动螺母连为一体，这种结构的弹性卡头在生产使用中由于应力过分集中在卡瓣的根部，因而易造成某个卡瓣的折断，由于无法返修，使整个卡头报废，成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种数控机床用快装精密夹具，该实用新型的同步夹头与驱动螺母分体式设计，降低了更换成本，制造简单，延长了使用寿命，弹性卡头上开设前沟槽和后沟槽组成的对开槽结构，使同步夹头对零件同步夹紧，提高了夹紧精度。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数控机床用快装精密夹具，包括可拆卸连接的同步夹头和与机床主轴或拉杆连接的连接件，所述同步夹头后段外表面为外锥面，所述同步夹头侧壁沿圆周方向分布若干个贯穿侧壁和前端面的前沟槽以及若干个贯穿侧壁和后端面的后沟槽。

通过上述技术方案，同步夹头和驱动螺母可拆卸连接，制造方便，更换和维修成本低，同时同步夹头采用对开槽结构，利用圆锥配合向心约束的原理，使得同步夹头在夹持零件时前端和后端都能够形变，使前端和后端对零件同步夹紧，提高夹紧精度。

进一步，所述前沟槽和所述后沟槽沿所述同步夹头的圆周方向间隔排布。

通过上述技术方案，前沟槽和后沟槽间隔排布，使同步夹头的前端和后端形变更加均匀同步，夹紧精度高。

进一步，所述连接件为驱动螺母。

进一步，所述驱动螺母与所述同步夹头通过卡接结构固定连接。

进一步，所述卡接结构包括位于所述驱动螺母端部边缘的若干第一卡块和第一卡槽以及位于所述同步夹头端部的第二卡块和第二卡槽，所述第一卡块配合卡入所述第二卡槽中，所述第二卡块配合卡入所述第一卡槽中。

通过上述技术方案，卡接结构设计，拆装方便，制造简单。

进一步，所述驱动螺母上与所述同步夹头连接的端部与外侧壁之间开设供所述第二卡块径向方向插入的安装口。

进一步，所述驱动螺母靠近所述安装口的外侧壁设置安装台和定位卡槽，所述安装台上通过紧固件固定设置锁片，所述锁片上设置分别插入所述定位卡槽和所述第二卡槽的定位卡块。

通过上述技术方案，锁片用于限定同步夹头于驱动螺母上不易径向滑出，安装稳定，同时定位卡块的设置，提高了驱动螺母与同步夹头的轴向连接稳定性。

进一步，所述前沟槽和所述后沟槽的根部均设置弧形结构的缓冲孔。

进一步，还包括夹头座，所述驱动螺母和所述同步夹头活动设于所述夹头座内，所述夹头座上靠近端部的内壁设置与所述同步夹头外锥面相匹配的内锥面；所述驱动螺母外侧壁沿圆周方向分布直线槽，所述直线槽与所述驱动螺母的轴线平行，所述夹头座侧壁沿径向方向开设穿孔，所述穿孔中设置伸入所述直线槽中的限位件。

通过上述技术方案，夹头座的设置，对驱动螺母和同步夹头起到限位和支撑作用，使得拉杆拉动驱动螺母和同步夹头在夹头座的轴孔内活动。

综上所述，本实用新型的有益效果为：前沟槽和后沟槽的设置，使同步夹头夹持同步，夹持精度高，解决现有夹具技术夹持力不均衡的问题；可以依据零件的实际情况增加对开槽的数量，解决现有夹具技术夹持包覆性不强的问题，增加同步夹头对零件的包覆性、提高夹持力度的均匀性，对于薄壁零件效果更好；

驱动螺母与同步夹头分体式设计，制造方便，维修和更换成本低，拆装方便，解决排除现有如三爪卡盘夹具因修爪、测量等非生产作业，缩短了技术员换产的调机完成时间。

附图说明

图1为实施例中夹头座的结构示意图；

图2为实施例中夹具的剖视图；

图3为实施例中驱动螺母与同步夹头的连接示意图；

图4为实施例中驱动螺母与同步夹头、锁片的分解图；

图5为实施例中驱动螺母的结构示意图；

图6为实施例中同步夹头的立体图；

图7为实施例中同步夹头的平面图。

图中，各个附图标记对应的部件名称是：1、夹头座；11、轴孔；12、穿孔；13、内锥面；2、驱动螺母；21、第一卡块；22、第一卡槽；23、安装口；24、安装台；25、定位卡槽；26、直线槽；3、同步夹头；31、外锥面；32、前沟槽；33、后沟槽；34、缓冲孔；35、第二卡块；36、第二卡槽；4、锁片；42、定位卡块；5、紧固件；6、限位件。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本实用新型进一步说明，而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型所述的内容后，该领域的技术人员对本实用新型作出一些非本质的改动或调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例

一种数控机床用快装精密夹具，参见图1和图2，包括夹头座1，夹头座1开设轴孔11，轴孔11中活动穿设连接件和同步夹头3，连接件为驱动螺母2，驱动螺母2一端与机床主轴或拉杆连接，另一端与同步夹头3通过卡接结构可拆卸固定连接，驱动螺母2与同步夹头3同轴设置；

参见图3、图4、图6和图7，同步夹头3后段外表面为外锥面31，同步夹头3侧壁沿圆周方向均匀分布若干个贯穿侧壁和前端面的前沟槽32以及若干个贯穿侧壁和后端面的后沟槽33，前沟槽32和后沟槽33沿同步夹头3的圆周方向均匀间隔排布；前沟槽32和后沟槽33的根部设置弧形结构的缓冲孔34，提高同步夹头3的弹性形变能力，不易折断，使用寿命高。

参见图5和图6，卡接结构包括位于驱动螺母2端部边缘的若干第一卡块21和第一卡槽22以及位于同步夹头3端部边缘的第二卡块35和第二卡槽36，第一卡块21和第一卡槽22均设置为3个，第一卡块21所在位置轴向对应设置第一卡槽22，第一卡槽22的开口沿径向方向向内；第二卡块35、第二卡槽36均设置为4个，第二卡块35所在位置轴向对应设置第二卡槽36，均匀分布，相邻两个第二卡块35或相邻两个第二卡槽36与圆心连线的夹角为90度，第二卡槽36的开口沿径向方向向外；第一卡块21配合卡入第二卡槽36中，第二卡块35配合卡入第一卡槽22中。

参见图5，驱动螺母2上与同步夹头3连接的端部与外侧壁之间开设供第二卡块35径向方向插入的安装口23，安装口23与第一卡块21或第一卡槽22均匀分布在驱动螺母2端部边缘，驱动螺母2靠近安装口23的外侧壁设置安装台24和定位卡槽25，安装台24上通过紧固件5固定设置锁片4，紧固件5可以为固定螺丝，锁片4上设置两个分别插入定位卡槽25和第二卡槽36的定位卡块42，对驱动螺母2和同步夹头3进行轴向方向和径向方向的锁定；驱动螺母2与同步夹头3的小端连接。

参见图2，驱动螺母2和同步夹头3活动设于夹头座1内，夹头座1上轴孔11靠近端部设置与同步夹头3外锥面31相匹配的内锥面13，拉杆拉动驱动螺母2和同步夹头3在夹头座1的轴孔11内向后移动过程中，内锥面13约束外锥面31使同步夹头3发生形变向内收缩从而将待夹物夹紧；驱动螺母2外侧壁沿圆周方向分布直线槽26，直线槽26与驱动螺母2的轴线平行，夹头座1侧壁沿径向方向开设穿孔12，穿孔12中设置伸入直线槽26中的限位件6，限位件6为定向螺丝，防止驱动螺母2在夹头座1内部转动，在轴向方向驱动螺母2不受限位件6的约束，可以自由移动。

同步夹头3嵌入在驱动螺母2中，但并不紧配，两者之间约有0.2-0.5mm左右的间隙，锁片4的设置将同步夹头3封堵在驱动螺母2上不会沿径向方向滑出，仍有约0.2mm或以上的自由空间，即同步夹头3与驱动螺母2在径向方向有一定的相对活动空间，使得同步夹头3中夹设零件时前沟槽32和后沟槽33的槽宽仅仅根据零件在同步夹头3中的位置而变化，不受驱动螺母2的影响，从而使夹紧同步，夹紧精度高。

本设备是利用圆锥配合向心约束的原理夹紧待夹物；同步夹头3嵌入驱动螺母2上，驱动螺母2与机床的拉杆连接，当机床的拉杆在得到机床的夹紧命令时，会带动驱动螺母2和同步夹头3一起往后拉，同步夹头3的外锥面31在夹头座1内锥面13的约束下会向心收缩，从而将同步夹头3中的零件夹紧，因为同步夹头3是夹头的两个端面对开槽的关系，即前沟槽32和后沟槽33，在同步夹头3的内外侧是同步夹紧的，夹紧精度高。

夹头座1的制作工艺步骤如下：

原材料投入(40CrMov)

-车床拉轮廓(留余量层厚2-5mm)

-热处理调质(HRC35°)

-车铣半精加工(孔内留余量层0.5mm)

-孔内高频热处理(HRC50°)

-精加工与主轴连接之锥孔(单边7.125°±0.1°)

-将半成品夹头座1安装到数控车床主轴上，加工与同步夹头3配合的锥度及与驱动螺母2配合的直孔。

同步夹头3的制作工艺路线如下：

原材料投入(65Mn)

-车床拉坯(留余量层2mm)

-热处理调质(HRC45°)

-精加工外圆尺寸(锥度与夹头座1锥度贴合面积85﹪以上)

-安装到夹头座1并缩紧，精加工孔尺寸

-线切割对开槽

驱动螺母2和锁片4的制作工艺步骤如下：

原材料投入(40Cr)

-车床拉坯(留余量曾2mm)

-热处理调质(HRC35-40°)

-车床精加工

-线切割出锁片4成型

-精铣加工驱动螺母2

-精铣加工锁片4

夹具装配工艺步骤如下：

将夹头座1安装在主轴上

-将同步夹头3嵌入到驱动螺母2中

-安装锁片4

-锁紧固定螺丝

-机床处于松夹的情况下将驱动螺母2与机床的拉杆螺纹连接至适当位置-旋装定向螺丝到驱动螺母2圆周上的槽里(不要锁紧，能不让驱动螺母2转动就行)。

如上所述，便可以较好的实现本实用新型。

Claims (9)

1.一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，包括可拆卸连接的同步夹头(3)和与机床主轴或拉杆连接的连接件，所述同步夹头(3)后段外表面为外锥面(31)，所述同步夹头(3)侧壁沿圆周方向分布若干个贯穿侧壁和前端面的前沟槽(32)以及若干个贯穿侧壁和后端面的后沟槽(33)。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述前沟槽(32)和所述后沟槽(33)沿所述同步夹头(3)的圆周方向间隔排布。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述连接件为驱动螺母(2)。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述驱动螺母(2)与所述同步夹头(3)通过卡接结构固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述卡接结构包括位于所述驱动螺母(2)端部边缘的若干第一卡块(21)和第一卡槽(22)以及位于所述同步夹头(3)端部的第二卡块(35)和第二卡槽(36)，所述第一卡块(21)配合卡入所述第二卡槽(36)中，所述第二卡块(35)配合卡入所述第一卡槽(22)中。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述驱动螺母(2)上与所述同步夹头(3)连接的端部与外侧壁之间开设供所述第二卡块(35)径向方向插入的安装口(23)。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述驱动螺母(2)靠近所述安装口(23)的外侧壁设置安装台(24)和定位卡槽(25)，所述安装台(24)上通过紧固件(5)固定设置锁片(4)，所述锁片(4)上设置分别插入所述定位卡槽(25)和所述第二卡槽(36)的定位卡块(42)。

8.根据权利要求1所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，所述前沟槽(32)和所述后沟槽(33)的根部均设置弧形结构的缓冲孔(34)。

9.根据权利要求3所述的一种数控机床用快装精密夹具，其特征在于，还包括夹头座(1)，所述驱动螺母(2)和所述同步夹头(3)活动设于所述夹头座(1)内，所述夹头座(1)上靠近端部的内壁设置与所述同步夹头(3)外锥面(31)相匹配的内锥面(13)；所述驱动螺母(2)外侧壁沿圆周方向分布直线槽(26)，所述直线槽(26)与所述驱动螺母(2)的轴线平行，所述夹头座(1)侧壁沿径向方向开设穿孔(12)，所述穿孔(12)中设置伸入所述直线槽(26)中的限位件(6)。