CN210849778U - 弹性夹头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及弹性夹头，弹性夹头包括筒夹，筒夹包括用于夹持工件的夹持部，夹持部的内壁上设有第一凹槽，夹持部包括用于放入工件的入口端，第一凹槽包括远离入口端设置的第一槽壁，第一槽壁和夹持部的内壁连接处设有倒角。该第一凹槽的设置有利于减少工件和夹持部内壁的接触面积，进而有利于增加夹持部在夹持工件时的单位压强。另外，筒夹在生产时需要经过磨削，第一凹槽的设置有利于减少筒夹需要被磨削的面积，提高加工筒夹的效率。倒角的设置有效防止工件在进入夹持部时由于顶到第一凹槽而无法顺利上料，可以保证上料的顺利进行。

Description

弹性夹头

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别是涉及弹性夹头。

背景技术

弹性夹头是装置在钻、铣床上的一种用来紧固钻头或铣刀的筒形夹具，也是一种可装置在车、磨床上用来固定需要加工的零件的一种专用夹具。目前用得最多的是ER弹性筒夹、C型筒夹等等。

现有技术中的弹性夹头在夹紧工件且处于高速磨削状态时，弹性夹头的动态刚性较差，同时磨削精度也较低。下面以发动机气门杆的加工为例来做具体说明：发动机气门杆是发动机的一个重要零件，用于控制发动机的进气和排气。其中，气门杆的气门盘锥面、盘外圆和气门颈部圆弧轮廓的加工精度对发动机性能影响很大。目前国内外较先进的加工气门杆方法是采用CBN(Cubic BoronNitride立方氮化硼)砂轮高速磨削(砂轮线速度≥100m/s)且一次装夹磨削出气门杆的盘外圆、盘锥面、颈部圆弧面等多个型面，磨削效率较高。然而，在高速磨削和大面积磨削下，因为弹性夹头的动态刚性差，使得气门杆易产生振动；另外，气门杆本身的加工部位的刚度比较低，气门杆也因此容易产生振纹，最终降低气门杆的生产精度。因此，设计一种能在高速磨削状态中仍具备良好的动态刚性、提高磨削精度的弹性夹头十分有必要。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种具有良好动态刚性、磨削精度高的弹性夹头。

一种弹性夹头，包括：

筒夹，所述筒夹包括用于夹持工件的夹持部，所述夹持部的内壁上设有第一凹槽，所述夹持部包括用于放入工件的入口端，所述第一凹槽包括远离所述入口端设置的第一槽壁，所述第一槽壁和所述夹持部的内壁连接处设有倒角。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述第一凹槽环形设置于所述夹持部的所述内壁，所述内壁上设置至少两个所述第一凹槽，所述第一凹槽平行排布。

在其中一个实施例中，所述倒角为30°的环状倒角。

在其中一个实施例中，所述夹持部为截头圆锥状，所述夹持部还包括与所述入口端相对设置的连接端，所述入口端的直径大于所述连接端的直径。

在其中一个实施例中，所述夹持部包括夹爪，所述夹爪包括第一内壁面和第一外壁面，所述第一内壁面上开设所述第一凹槽，所述第一外壁面的靠近所述入口端处开设有第二凹槽。

在其中一个实施例中，所述夹持部包括至少两个所述夹爪，所述夹爪环形排布。

在其中一个实施例中，所述弹性夹头还包括夹头套，所述筒夹套设于所述夹头套内。

在其中一个实施例中，所述弹性夹头还包括卡簧，所述夹头套包括第一端，所述第一端朝向所述入口端设置，所述第一端设有环状的第三凹槽，所述卡簧设于所述第三凹槽内；所述第一端还设有第一通孔，所述卡簧的一端穿过所述第一通孔固定于所述第二凹槽内。

在其中一个实施例中，所述筒夹还包括与所述连接端相连接的本体，所述本体内部设有中空的第一管道，所述第一管道和所述夹持部的内部相连通。

在其中一个实施例中，所述本体上开设有气密封孔，所述气密封孔贯通所述本体的内壁

上述弹性夹头，至少具有以下有益效果：

本实施例提供的弹性夹头通过在夹持部的内壁上设有第一凹槽，第一凹槽的第一槽壁和所述夹持部的内壁连接处设有倒角。该第一凹槽的设置有利于减少工件和夹持部内壁的接触面积，进而有利于增加夹持部在夹持工件时的单位压强。另外，筒夹在生产时需要经过磨削，第一凹槽的设置有利于减少筒夹需要被磨削的面积，提高加工筒夹的效率。倒角的设置有效防止工件在进入夹持部时由于顶到第一凹槽而无法顺利上料，可以保证上料的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的弹性夹头的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的筒夹的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为图3沿着I-I方向的剖面示意图；

图5为图4的P处的结构放大图；

图6为本实用新型一实施例提供的夹头套的结构示意图。

附图标记说明：1、筒夹；11、夹持部；111、第一凹槽；111a、第一槽壁；112、入口端；113、连接端；114、倒角；12、本体；121、第一管道；122、气密封孔；13、夹爪；131、第一内壁面；132、第一外壁面；132a、第二凹槽；2、夹头套；21、第一端；211、第三凹槽；212、第一通孔；22、第二端；3、卡簧。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本实施例提供了弹性夹头，具有动态刚性好、磨削精度高的优点，以下将结合附图进行详细说明。

在一个实施例中，请参阅图2、图4以及图5，该弹性夹头包括筒夹1，筒夹1包括用于夹持工件的夹持部11，夹持部11的内壁上设有第一凹槽111，夹持部11包括用于放入工件的入口端112，第一凹槽111包括远离入口端112设置的第一槽壁111a，第一槽壁111a和夹持部11的内壁连接处设有倒角114。

本实施例提供的弹性夹头通过在夹持部11的内壁上设有第一凹槽111，第一凹槽111的第一槽壁111a和所述夹持部11的内壁连接处设有倒角114。该第一凹槽111的设置有利于减少工件和夹持部11内壁的接触面积，进而有利于增加夹持部11在夹持工件时的单位压强。另外，筒夹1在生产时需要经过磨削，第一凹槽111的设置有利于减少筒夹1需要被磨削的面积，提高加工筒夹1的效率。倒角114的设置有效防止工件在进入夹持部11时由于顶到第一凹槽111而无法顺利上料，保证上料的顺利进行。

在一个实施例中，请参阅图4和图6，第一凹槽111环形设置于夹持部11的内壁，倒角114为环状倒角114，内壁上设置至少两个第一凹槽111，第一凹槽111平行排布。比如，夹持部11的内壁上开设两个平行设置的第一凹槽111，每个第一凹槽111的第一槽壁111a和夹持部11的内壁连接处均设置有环状倒角114。当夹持部11夹持工件时，由于夹持部11开设了第一凹槽111，工件和夹持部11的接触面积减少，即该第一凹槽111的设置有利于减少工件和夹持部11内壁的接触面积，进而有利于增加夹持部11在夹持工件时的单位压强。另外，筒夹1在生产时需要经过磨削，第一凹槽111的设置有利于减少筒夹1需要被磨削的面积，提高加工筒夹1的效率。进一步地，工件在进入夹持部11的过程中，工件容易抵触到第一凹槽111的第一槽壁111a上，但是由于第一槽壁111a和夹持部11的内壁连接处设有环状倒角114。工件沿着环状倒角114可以顺利滑出第一凹槽111，进而深入夹持部11内且被夹持部11紧紧夹住。环状倒角114的设置可以有效防止工件在进入夹持部11时由于顶到第一凹槽111而无法顺利上料，保证上料的顺利进行。倒角面和夹持部11的内壁面夹角为20°～40°。比如，倒角面和夹持部11的内壁面夹角β为20°、30°或40°等。可以理解的是，第一凹槽111的个数可以为两个，还可以为一个，三个等。第一凹槽111的具体数目在本实施例中不做具体限定。

在一个实施例中，请参阅图2和图4以及图6，夹持部11为圆台形或截头锥体，夹持部11还包括与入口端112相对设置的连接端113，入口端112的直径大于连接端113。进一步地，筒夹1还包括与连接端113相连接的本体12，本体12内部设有中空的第一管道121，第一管道121和夹持部11相连通。第一管道121的设计有利于弹性夹头夹持细长的工件，即该弹性夹头适用于夹持细长杆类工件的高速精密磨削。本体12上开设有气密封孔122，气密封孔122贯通本体12的管壁。弹性夹头还包括夹头套2，筒夹1套设于夹头套2内。夹头套2和筒夹1紧密贴合，形成配合面。工件在高速磨削时产生的磨屑和磨液容易渗入筒夹1与夹头套2的配合面。为了防止磨屑和磨液进入筒夹1和夹头套2的配合面内，弹性夹头从外界接入压缩空气。当弹性夹头处于夹紧工件状态下，该压缩空气从弹性夹头的端部沿着筒夹1尾端的内孔进入弹性夹头的内部，并穿过筒夹1上的气密封孔122持续不断地向工件方向吹气，将磨屑和磨液吹出筒夹1和夹头套2外，可以有效防止磨屑和磨液进入筒夹1和夹头套2的配合面内以及筒夹1内，对弹性夹头进行有效气密封。具体地，气密封孔122可以为三个且均匀分布在筒夹1的本体12的外周。可以理解的是，气密封孔122还可以为两个、四个、五个等其他数目，在此不做具体限定。

在一个实施例中，请参阅图1和图3，夹持部11包括夹爪13，夹爪13环状排布。夹爪13包括第一内壁面131和第一外壁面132，第一内壁面131上开设第一凹槽111，第一外壁面132的靠近入口端112处开设有第二凹槽132a。具体地，夹持部11包括三个相同的夹爪13，三个夹爪13均匀分布，且三个夹爪13上在靠近入口端112的位置均开设一个第二凹槽132a，第二凹槽132a位于夹爪13的正中央位置。该第二凹槽132a的作用如下：将每瓣夹爪13中央上方的材料剔除一块之后，则从入口端112方向看，每瓣夹爪13头部中央区域的半径方向壁厚要略小于其两侧的壁厚。当夹紧工件时夹头套2沿着夹爪13的第一外壁面132至第一内壁面131的方向对夹爪13施加压力，此时作用在每个夹爪13上的压紧应力并不均匀，每个夹爪13的中央区域受力略小，两侧区域受力略大(壁厚不同决定了局部刚性的差异)，这样三个夹爪13夹持工件时，起主要夹持作用的是每个夹爪13的两侧区域，即工件受到六个区域的夹持作用。实际上三个夹爪13对工件进行六点夹紧，相对于在没有凹槽情况下的三点夹紧，本实施例提供的夹爪13对工件的夹持更牢固可靠。此外，该第二凹槽132a为在不拆卸夹头套2的情况下采用专用工装逆时针旋转拆装筒夹1提供了合适的作用点。可以理解的是，夹爪13的数量可以为三个，还可以为四个、五个等其他数量，在此不做具体限定。

在一个实施例中，请参阅图1和图6，弹性夹头还包括卡簧3，夹头套2包括第一端21，夹头套2的第一端21靠近入口端112设置。夹头套2的第一端21设有环状的第三凹槽211，卡簧3设于第三凹槽211内。夹头套2的第一端21还设有第一通孔212，卡簧3的一端穿过第一通孔212后固定于第二凹槽132a内。如此，筒夹1和夹头套2通过卡簧3实现固定连接，能可靠保证弹性夹头在高速磨削工作状态下筒夹1与夹头套2不会相对旋转，保证磨削的精度。

本实施例提供的弹性夹头通过在夹持部11的内壁上设有第一凹槽111，第一凹槽111的第一槽壁111a和所述夹持部11的内壁连接处设有倒角114。该第一凹槽111的设置有利于减少工件和夹持部11内壁的接触面积，进而有利于增加夹持部11在夹持工件时的单位压强。另外，筒夹1在生产时需要经过磨削，第一凹槽111的设置有利于减少筒夹1需要被磨削的面积，提高加工筒夹1的效率。倒角114的设置有效防止工件在进入夹持部11时由于顶到第一凹槽111而无法顺利上料，可以保证上料的顺利进行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种弹性夹头，其特征在于，包括：

筒夹，所述筒夹包括用于夹持工件的夹持部，所述夹持部的内壁上设有第一凹槽，所述夹持部包括用于放入工件的入口端，所述第一凹槽包括远离所述入口端设置的第一槽壁，所述第一槽壁和所述夹持部的内壁连接处设有倒角。

2.根据权利要求1所述的弹性夹头，其特征在于，所述第一凹槽环形设置于所述夹持部的所述内壁，所述内壁上设置至少两个所述第一凹槽，所述第一凹槽平行排布。

3.根据权利要求1所述的弹性夹头，其特征在于，所述倒角为20°～40°的环状倒角。

4.根据权利要求1所述的弹性夹头，其特征在于，所述夹持部为截头圆锥状，所述夹持部还包括与所述入口端相对设置的连接端，所述入口端的直径大于所述连接端的直径。

5.根据权利要求4所述的弹性夹头，其特征在于，所述夹持部包括夹爪，所述夹爪包括第一内壁面和第一外壁面，所述第一内壁面上开设所述第一凹槽，所述第一外壁面的靠近所述入口端处开设有第二凹槽。

6.根据权利要求5所述的弹性夹头，其特征在于，所述夹持部包括至少两个所述夹爪，所述夹爪环形排布。

7.根据权利要求5所述的弹性夹头，其特征在于，所述弹性夹头还包括夹头套，所述筒夹套设于所述夹头套内。

8.根据权利要求7所述的弹性夹头，其特征在于，所述弹性夹头还包括卡簧，所述夹头套包括第一端，所述第一端朝向所述入口端设置，所述第一端设有环状的第三凹槽，所述卡簧设于所述第三凹槽内；所述第一端还设有第一通孔，所述卡簧的一端穿过所述第一通孔固定于所述第二凹槽内。

9.根据权利要求4所述的弹性夹头，其特征在于，所述筒夹还包括与所述连接端相连接的本体，所述本体内部设有中空的第一管道，所述第一管道和所述夹持部的内部相连通。

10.根据权利要求9所述的弹性夹头，其特征在于，所述本体上开设有气密封孔，所述气密封孔贯通所述本体的内壁。

Images