CN212420505U - 一种气动夹持式cnc加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动夹持式CNC加工工装，内圆锥面的上端内径大于内圆锥面的下端内径，圆锥部形成有若干条切缝，切缝穿过圆锥部的轴线，圆锥部的上端形成有用于夹持工件且适配工件的外形的夹持腔，连接板与圆柱部的下端部固定连接；圆柱部与滑孔适配滑动连接，限位销与销子固定孔固定连接，限位销与导向长孔适配滑动连接，连接板与气缸的活塞杆固定连接，圆锥部适配内圆锥面，气缸能够带动圆锥部与内圆锥面接触或分离。本实用新型的工装能准确定位和夹持牢固工件，于是有利于保证工件的加工精度及表面粗糙度，且能通过气缸简便快速地将工件进行夹持或放松，所以本实用新型的工装有利于提高加工效率及加工质量。

Description

一种气动夹持式CNC加工工装

技术领域

本实用新型涉及用于机床的工装夹具技术领域，具体涉及一种气动夹持式CNC加工工装。

背景技术

CNC机床设有具有T型槽的工作台，平口钳可以通过螺栓与工作台的T型槽固定连接，需要加工的工件通过平口钳夹持固定。一些工件的坯料形状不容易通过平口钳夹持固定，例如附图10所示的工件99，工件99需要进行小孔钻削加工及中心孔镗削等工序，由于工件99的边缘面9901没有足够长度的平直面，于是通过平口钳夹持的时候，难以定位和夹持牢固，导致生产效率低下，由于工件夹持不稳，也影响到加工质量。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气动夹持式CNC加工工装，它有利于提高加工效率及加工质量。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。

本实用新型公开的气动夹持式CNC加工工装，包括用于与机床工作台固定连接的底座，所述底座安装有夹头组件，所述夹头组件包括固定套、夹头、连接板、限位销及气缸；所述固定套的内部形成有滑孔及内圆锥面，所述内圆锥面与所述滑孔同轴线设置，所述内圆锥面的下端与所述滑孔的上端连接，所述内圆锥面的上端内径大于所述内圆锥面的下端内径，所述固定套形成有销子固定孔；所述夹头包括圆柱部及圆锥部，所述圆柱部与所述圆锥部同轴线设置，所述圆柱部的上端与所述圆锥部的下端连接，所述圆锥部形成有若干条切缝，所述切缝穿过所述圆锥部的轴线，所述切缝以所述圆锥部的轴线为中心周向均匀分布，所述圆锥部的上端形成有用于夹持工件且适配工件的外形的夹持腔，所述圆柱部形成有沿上下方向延伸的导向长孔，所述连接板与所述圆柱部的下端部固定连接；所述圆柱部与所述滑孔适配滑动连接，所述限位销与所述销子固定孔固定连接，所述限位销与所述导向长孔适配滑动连接，所述连接板与所述气缸的活塞杆固定连接，所述气缸的活塞杆与所述圆柱部同轴线设置，所述气缸的气缸体与所述底座固定安装连接，所述固定套与所述底座固定安装连接，所述圆锥部适配所述内圆锥面，所述气缸能够带动所述圆锥部与所述内圆锥面接触或分离。

优选地，所述滑孔形成有若干条沿上下方向延伸的排垢槽，所述排垢槽周向均匀分布。

优选地，所述圆柱部内形成有空腔，所述连接板形成有排屑孔，所述空腔与所述切缝及所述排屑孔连通。

优选地，所述夹持腔的边缘部形成有取件凹台，所述取件凹台连通所述圆锥部的外边缘。

优选地，所述底座包括底板及安装板，所述底板与所述安装板通过立板固定连接，所述安装板形成有安装孔，所述固定套包括套体及法兰部，所述套体与所述安装孔适配连接，所述法兰部的下端面与所述安装板的上侧面贴靠连接，所述气缸的气缸体的底面与所述底板的上侧面固定连接。

优选地，所述夹头组件的数量设为六套，所述夹头组件矩形阵列排布。

本实用新型与现有技术相比较，其有益效果是：通过在圆锥部形成有若干条切缝，切缝穿过圆锥部的轴线，圆锥部的上端形成有用于夹持工件且适配工件的外形的夹持腔，圆锥部适配内圆锥面，气缸能够带动所述圆锥部与内圆锥面接触或分离，使本实用新型的工装能准确定位和夹持牢固工件，于是有利于保证工件的加工精度及表面粗糙度，且能通过气缸简便快速地将工件进行夹持或放松，所以本实用新型的工装有利于提高加工效率及加工质量。

附图说明

图1为本实用新型的工装的立体结构示意图。

图2为本实用新型的工装的主视结构示意图。

图3为图2的A-A向局部剖视结构示意图。

图4为本实用新型的固定套、夹头及连接板组合的仰视方向的立体结构示意图。

图5为本实用新型的固定套的俯视立体结构示意图。

图6为本实用新型的夹头的俯视立体结构示意图。

图7为本实用新型的夹头的仰视立体结构示意图。

图8为本实用新型的连接板的立体结构示意图。

图9为本实用新型的底座的立体结构示意图。

图10为本实用新型的坯料状态的工件的立体结构示意图。

图11为本实用新型的工装夹持坯料状态的工件的立体结构示意图。

图12为本实用新型的工装夹持已加工状态的工件的局部立体结构示意图。

图13为本实用新型的固定套、夹头、连接板及工件组合的剖视结构示意图。

标号说明：1-底座；11-底板；1101-缺口孔；12-立板；13-安装板；1301-安装孔；2-夹头组件；21-固定套；211-套体；2101-滑孔；2102-内圆锥面；2103-销子固定孔；2104-排垢槽；212-法兰部；22-夹头；221-圆柱部；222-圆锥部；2201-切缝；2202-夹持腔；2203-导向长孔，2204-取件凹台；2205-避让孔；2206-夹爪；2207-空腔；23-连接板；2301-中心螺孔；2302-排屑孔；24-限位销；25-气缸；251-活塞杆；252-气缸体；99-工件；9901-边缘面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型的气动夹持式CNC加工工装，如图1和图2所示，包括用于与机床工作台固定连接的底座1，底座1安装有夹头组件2，如图3所示，夹头组件2包括固定套21、夹头22、连接板23、限位销24及气缸25。

如图5所示，固定套21的内部形成有滑孔2101及内圆锥面2102，内圆锥面2102与滑孔2101同轴线设置，内圆锥面2102的下端与滑孔2101的上端连接，内圆锥面2102的上端内径大于内圆锥面2102的下端内径，固定套21形成有销子固定孔2103，销子固定孔2103的轴线最好是与滑孔2101的轴线垂直相交。

如图6所示，夹头22包括圆柱部221及圆锥部222，圆柱部221与圆锥部222同轴线设置，圆柱部221的上端与圆锥部222的下端连接，圆锥部222形成有若干条切缝2201，切缝2201可以是通过线切割加工形成的，切缝2201穿过圆锥部222的轴线，也可以理解为：在俯视方向下，各条切缝2201都通过圆锥部222的中心。切缝2201以圆锥部222的轴线为中心周向均匀分布，图6中的切缝2201共有八条，圆锥部222由切缝2201分割为八个夹爪2206。圆锥部222的上端形成有用于夹持工件99且适配工件99的外形的夹持腔2202，在实际加工制作过程中，先加工形成夹持腔2202，再通过线切割加工形成切缝2201。圆柱部221形成有沿上下方向延伸的导向长孔2203，导向长孔2203最好是设为两个，两个导向长孔2203对称布置，如图3或图13所示，连接板23与圆柱部221的下端部固定连接，连接板23可以与圆柱部221焊接。

如图3和图4所示，圆柱部221与滑孔2101适配滑动连接，限位销24与销子固定孔2103固定连接，具体地，限位销24可以是圆柱销，限位销24可以是与销子固定孔2103过盈配合固定，限位销24与导向长孔2203适配滑动连接，即限位销24的一端与销子固定孔2103过盈配合固定，限位销24相对应的另一端间隙配合地置于导向长孔2203内。连接板23与气缸25的活塞杆251固定连接,具体地，如图8所示，连接板23的中心形成有中心螺孔2301，活塞杆251的上端部形成有外螺纹，中心螺孔2301与活塞杆251螺接固定。气缸25可以是通用的铝合金薄型气缸，在同样的总行程下，铝合金薄型气缸的长度较短，有利于缩减本实用新型的工装的总高度。气缸25的活塞杆251与圆柱部221同轴线设置，气缸25的气缸体252与底座1固定安装连接，固定套21与底座1固定安装连接。圆锥部222适配内圆锥面2102，即圆锥部222的外圆锥面的锥度与固定套21的内圆锥面2102的锥度相同，气缸25通过换向阀连接压缩空气气源后，气缸25能够带动圆锥部222与内圆锥面2102接触或分离。

以下简要说明本实用新型的工作原理：如图10所示，坯料状态的工件99的外形及中心孔已通过激光切割或冲裁形成，工件99需要通过CNC机床进行精加工中心孔、铣平工件99的上表面、边缘倒角及钻孔等加工工序，夹持腔2202按照工件99的形状加工形成。先将气缸25的活塞杆251向上伸出，推动夹头22的圆锥部222脱离固定套21的内圆锥面2102，于是可以将工件99塞入夹持腔2202，工件99塞入夹持腔2202的时候，工件99的边缘面9901挤开上述夹爪2206（或由于切缝2201切开圆锥部222后，使夹持腔2202向外变形扩张，使夹持腔2202与工件99之间具有间隙，从而使工件99可以轻易放入到夹持腔2201内），然后使气缸25向下回收活塞杆251，活塞杆251带动夹头22的圆锥部222下移，夹头22的圆锥部222于是与固定套21的内圆锥面2102适配接触，气缸25保持对夹头22的向下的拉力，使固定套21的内圆锥面2102对圆锥部222产生挤压力，使夹爪2206进一步向内收缩，即夹持腔2202收缩，如图11所示，夹持腔2202的内壁就会对应夹紧工件99的边缘面9901，于是此状态下，工件99完全固定，通过CNC机床加工后，图12展示了工件99的单面加工完毕状态，然后再使气缸25的活塞杆251将夹头22上推，就可以把工件99移离夹持腔2202。如果工件99是左右对称的，还可以将工件99翻转后再次放入夹持腔2202进行另一面铣削加工。相比现有技术，由于夹持腔2202的形状适配工件99，使本实用新型的工装能准确定位和夹持牢固工件99，于是有利于保证工件99的加工精度及表面粗糙度，且能通过气缸25简便快速地将工件99进行夹持或放松，所以本实用新型的工装有利于提高加工效率及加工质量，尤其适合工件99大批量生产的情况。图10及图12中的工件99只是举例的一种外形，而对于其它形状相似的工件，只需要根据具体的工件99的外形加工夹持腔2202，也能达到同样的使用效果，即使工件99的外形是呈长方体状，相比现有技术用平口钳夹持的方式，本实用新型也能提高生产效率和加工质量。

进一步地，如图5所示，滑孔2101形成有若干条沿上下方向延伸的排垢槽2104，排垢槽2104周向均匀分布。如图4所示，滑孔2101与圆柱部221之间需要添加润滑脂，灰尘混合在润滑脂内，就会形成污垢，通过设置排垢槽2104，创造了容纳污垢的空间，避免污垢相互挤迫而渗入到滑孔2101与圆柱部221的接触面而导致加速磨损，另外，设置排垢槽2104也减小了滑孔2101与圆柱部221的接触面积，从而有利于减小夹头22上下移动的阻力。

进一步地，如图7所示，圆柱部221内形成有空腔2207，空腔2207可以是与圆柱部221同轴的盲孔，如图8所示，连接板23形成有排屑孔2302，空腔2207与切缝2201及排屑孔2302连通，通过上述设置，当有切削加工形成的金属屑进入切缝2201，可以使用压缩空气将金属屑通过排屑孔2302吹出。如图7所示，当工件99需要加工通孔时，相应地，夹头22形成有避让孔2205，避让孔2205位置对应工件99的需要加工的通孔，且避让孔2205大于对应的工件99的需要加工的通孔，于是钻头或铣刀加工上述通孔的时候，就不会碰到夹头22，空腔2207与避让孔2205连通，于是加工上述通孔形成的金属屑也能通过排屑孔2302排出。图6和图7中的夹头22的中心孔的主要作用是避让加工工件99的中心孔的刀具。

进一步地，如图6所示，夹持腔2202的边缘部形成有取件凹台2204，取件凹台2204连通圆锥部222的外边缘。如图13所示，在夹头22夹持工件99的状态下，工件99的边缘位于取件凹台2204对应的上方，于是在加工完毕后，可以用手在取件凹台2204处抓住工件99，将工件99取出，当因加工精度误差导致偶有工件99卡在夹持腔2202内难以直接通过人手取出时，还可以用螺丝刀伸入工件99的底部边缘与取件凹台2204之间，将工件99撬出。

进一步地，如图9所示，底座1包括底板11及安装板13，底板11与安装板13通过立板12固定连接，具体地，立板12可以与底板11及安装板13焊接，安装板13形成有安装孔1301，如图5所示，固定套21包括套体211及法兰部212，法兰部212的上端面形成有四个均匀分布的沉孔，使用螺钉穿过上述沉孔并与安装板13螺接固定，套体211与安装孔1301适配连接，法兰部212的下端面与安装板13的上侧面贴靠连接，如图3所示，气缸25的气缸体252的底面与底板11的上侧面通过螺钉固定连接，上述设置结构简单可靠，通过设置安装孔1301与套体211适配连接，使夹头组件2定位准确，通过设置法兰部212的下端面与安装板13的上侧面贴靠连接，可以避免加工刀具的压力使固定套21向下移位。如图9和图11所示，底板11的左右两端分别形成有用于与机床工作台的T型槽通过螺栓固定连接的缺口孔1101。

在一些实施例中，如图11所示，夹头组件2的数量设为六套，夹头组件2矩形阵列排布，如图9所示，安装板13相应地加工有六个安装孔1301，各个气缸25并联连接，于是本实施例的工装可以装夹六块工件99，充分利用了CNC机床的工作台的面积，可以使刀具在一件工件99上加工完一道工序后，按照CNC机床设置的程序移动到下一个工件99的对应位置进行同样的加工动作，当六个工件99的同一种工序都加工完毕后，CNC机床再自动更换对应其它工序的刀具，于是减少了更换刀具次数，有利于提高生产效率。

Claims (6)

1.一种气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：包括用于与机床工作台固定连接的底座（1），所述底座（1）安装有夹头组件（2），所述夹头组件（2）包括固定套（21）、夹头（22）、连接板（23）、限位销（24）及气缸（25）；

所述固定套（21）的内部形成有滑孔（2101）及内圆锥面（2102），所述内圆锥面（2102）与所述滑孔（2101）同轴线设置，所述内圆锥面（2102）的下端与所述滑孔（2101）的上端连接，所述内圆锥面（2102）的上端内径大于所述内圆锥面（2102）的下端内径，所述固定套（21）形成有销子固定孔（2103）；

所述夹头（22）包括圆柱部（221）及圆锥部（222），所述圆柱部（221）与所述圆锥部（222）同轴线设置，所述圆柱部（221）的上端与所述圆锥部（222）的下端连接，所述圆锥部（222）形成有若干条切缝（2201），所述切缝（2201）穿过所述圆锥部（222）的轴线，所述切缝（2201）以所述圆锥部（222）的轴线为中心周向均匀分布，所述圆锥部（222）的上端形成有用于夹持工件（99）且适配工件（99）的外形的夹持腔（2202），所述圆柱部（221）形成有沿上下方向延伸的导向长孔（2203），所述连接板（23）与所述圆柱部（221）的下端部固定连接；

所述圆柱部（221）与所述滑孔（2101）适配滑动连接，所述限位销（24）与所述销子固定孔（2103）固定连接，所述限位销（24）与所述导向长孔（2203）适配滑动连接，所述连接板（23）与所述气缸（25）的活塞杆（251）固定连接，所述气缸（25）的活塞杆（251）与所述圆柱部（221）同轴线设置，所述气缸（25）的气缸体（252）与所述底座（1）固定安装连接，所述固定套（21）与所述底座（1）固定安装连接，所述圆锥部（222）适配所述内圆锥面（2102），所述气缸（25）能够带动所述圆锥部（222）与所述内圆锥面（2102）接触或分离。

2.根据权利要求1所述气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：所述滑孔（2101）形成有若干条沿上下方向延伸的排垢槽（2104），所述排垢槽（2104）周向均匀分布。

3.根据权利要求1所述气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：所述圆柱部（221）内形成有空腔（2207），所述连接板（23）形成有排屑孔（2302），所述空腔（2207）与所述切缝（2201）及所述排屑孔（2302）连通。

4.根据权利要求1所述气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：所述夹持腔（2202）的边缘部形成有取件凹台（2204），所述取件凹台（2204）连通所述圆锥部（222）的外边缘。

5.根据权利要求1所述气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：所述底座（1）包括底板（11）及安装板（13），所述底板（11）与所述安装板（13）通过立板（12）固定连接，所述安装板（13）形成有安装孔（1301），所述固定套（21）包括套体（211）及法兰部（212），所述套体（211）与所述安装孔（1301）适配连接，所述法兰部（212）的下端面与所述安装板（13）的上侧面贴靠连接，所述气缸（25）的气缸体（252）的底面与所述底板（11）的上侧面固定连接。

6.根据权利要求1所述气动夹持式CNC加工工装，其特征在于：所述夹头组件（2）的数量设为六套，所述夹头组件（2）矩形阵列排布。

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