CN212793081U - 一种夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹具，包括夹具本体，所述夹具本体内设有与被夹持件配合的锥孔，所述锥孔的壁面为近似圆锥面，所述近似圆锥面包括多个相同的圆锥面，各所述圆锥面的轴线在一虚拟圆柱的各母线上，所述虚拟圆柱的轴线与所述锥孔的中心线重合。此夹具，主要用于利用圆锥面的接触配合夹紧定位的夹具，通过近似圆锥面代替传统夹具的圆锥面，近似圆锥面由多个圆锥面组成，各个圆锥面相互交叉，使弹性夹头的外锥面与夹具锥孔的近似圆锥面的配合，在任意空间位置上都是确定且稳定的，有效避免两者接触不良，提高了夹持精度，此实用新型用于夹具领域。

Description

一种夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具领域，特别是涉及一种夹具。

背景技术

夹头又称为弹性夹头或者是筒夹，是一种安装在铣床上的用于紧固连接钻头或者是铣刀等刀具的筒形夹具。现有的用于固定夹头的夹头座或夹具，大概可分类成轴向固定式、轴向移动式、直接锥套式、间接锥套式等，但其工作原理均离不开利用圆锥面的接触配合。弹性夹头上设有一外锥面，夹具内部设有内锥面，夹具的内锥面与弹性夹头的外锥面配合，利用圆锥面结构的轴向移动转换成径向运动继而使夹具夹持弹性夹头。

上述夹具的夹持精度由圆锥面(夹具的内锥面与弹性夹头的外锥面)接触状态的好坏决定，现有的夹具存在以下精度上的问题：一方面是圆锥接触面长期使用后会存在不同程度磨损导致精度稳定性下降；另一方面是在接触配合的整个过程中弹性夹头的外锥面和夹具的内锥面是一个从接触不良——完全贴合——接触不良的一个转换过程，整个过程中只有一个相对位置上弹性夹头和夹具是圆锥面完全贴合的，此位置处的接触配合精度最良好，其余的相对位置上精度是有损的，这也是现有市场上的夹具无法在高精度以及超高精度加工上应用的一个原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种夹具，能够提高夹持精度。

根据本实用新型的实施例，提供一种夹具，包括夹具本体，所述夹具本体内设有与被夹持件配合的锥孔，所述锥孔的壁面为近似圆锥面，所述近似圆锥面包括多个相同的圆锥面，各所述圆锥面的轴线在一虚拟圆柱的各母线上，所述虚拟圆柱的轴线与所述锥孔的中心线重合。

根据本实用新型实施例所述的夹具，各所述圆锥面的轴线在一正多边形的顶点上，所述正多边形的外接圆为所述虚拟圆柱的一圆形横截面。

根据本实用新型实施例所述的夹具，所述夹具本体具有与所述锥孔同轴的安装连接部。

根据本实用新型实施例所述的夹具，所述安装连接部上设有与所述锥孔的轴线垂直的安装连接面。

根据本实用新型实施例所述的夹具，所述夹具本体的底端以及所述夹具本体与所述安装连接部连接的位置处倒圆角。

有益效果：此夹具，主要用于利用圆锥面的接触配合夹紧定位的夹具，通过近似圆锥面代替传统夹具的圆锥面，近似圆锥面由多个圆锥面(理论上越多越好)组成，各个圆锥面相互交叉，使弹性夹头的外锥面与夹具锥孔的近似圆锥面的配合，在任意空间位置上都是确定且稳定的，有效避免两者接触不良，提高了夹持精度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例夹具本体的弹性夹头的结构示意图；

图2是本实用新型实施例夹具本体的结构示意图；

图3是本实用新型实施例理论圆锥孔的俯视视角或者仰视视角的结构示意图；

图4是本实用新型实施例近似圆锥面由六个圆锥面组成的结构示意图；

图5是本实用新型实施例近似圆锥面由八个圆锥面组成的结构示意图；

图6是本实用新型实施例夹具与弹性夹头配合的第一状态的结构示意图；

图7是本实用新型实施例夹具与弹性夹头配合的第二状态的结构示意图；

图8是本实用新型实施例夹具与弹性夹头配合的第三状态的结构示意图；

附图标记：夹具本体10、锥孔11、弹性夹头20、外锥面21、第一圆锥面31、第二圆锥面32、第三圆锥面33、安装连接部40、安装连接面41。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，本实用新型实施例提供一种夹具，包括夹具本体10，夹具本体10内设有与被夹持件配合的锥孔11，锥孔11的壁面为近似圆锥面，近似圆锥面包括多个相同的圆锥面，各圆锥面的轴线在一虚拟圆柱的各母线上，虚拟圆柱的轴线与锥孔11的中心线重合。

本实施例的夹具，主要用于利用圆锥面的接触配合夹紧定位的夹具，通过近似圆锥面代替传统夹具的圆锥面，近似圆锥面由多个圆锥面组成，各个圆锥面相互交叉，使弹性夹头20的外锥面21与夹具锥孔11的近似圆锥面的配合，在任意空间位置上都是确定且稳定的，有效避免两者接触不良，提高了夹持精度。

本夹具不仅仅适用于夹持弹性夹头20，还可以适用于夹持类似结构的零件，夹头可以看作是一圆锥弹性体，在直径方向上具有一定的形变能力，外部设有圆锥面。

锥孔11的近似圆锥面由多个圆锥面组成，理论上圆锥面的数量越多越好，数量越多，各圆锥面之间的过渡更加平滑。根据实际的加工设备能够加工的精度确定圆锥面的数量，圆锥面的数量越多，加工难度越大。

在其中的一些实施例中，组成近似圆锥面的各圆锥面的轴线在一正多边形的顶点上，正多边形的外接圆为虚拟圆柱的一圆形横截面，即各圆锥面的轴线在虚拟圆柱上均匀分布。虚拟圆柱的直径应尽量小，其同样根据实际的加工设备能够加工的精度确定。

参照图3，为理论圆锥孔的俯视视角或者仰视视角，A圆和B圆之间即为理论圆锥孔的壁面。参照图4，本夹具的锥孔11的近似圆锥面由六个圆锥面组成，各圆锥面的轴线在一正六边形的顶点上；参照图5，本夹具的锥孔11的近似圆锥面由八个圆锥面组成，各圆锥面的轴线在一正八边形的顶点上(为了便于观察，此处正六边形和正八边形的边长较大，实际设计尺寸较小)，对比两者可知，圆锥面的数量越多，其越近似于理论圆锥孔(但依然不是理论圆锥孔)。

参照图1，第一圆锥面31、第二圆锥面32和第三圆锥面33为其中的三个圆锥面(为了以示区别，图中三个圆锥面之间具有明显边界，实际加工中各圆锥面之间圆滑过渡)。参照图6～图8，为弹性夹头20逐步进入本夹具的锥孔11的轴向运动过程，此处以弹性夹头20与夹具接触配合过程中的三个状态为例说明本夹具的工作原理：

参照图6，为第一状态，弹性夹头20刚进入夹具，弹性夹头20的外锥面21与夹具的第一圆锥面31完全贴合。第二圆锥面32和第三圆锥面33为非接触状态，且第一圆锥面31在整个锥孔11圆周上有均分的复数个，故此时弹性夹头20的外锥面21由于与确定的均分的复数个第一圆锥面31贴合，其空间位置是固定的，所以在该状态下弹性夹头20的位置是确定且稳定的，此状态下的夹持精度是优良的；

参照图7，为第二状态，弹性夹头20继续沿轴向运动。从第一状态过渡到第二状态的过程中，第一圆锥面31逐步与弹性夹头20的外锥面21脱离贴合，与此同时，第二圆锥面32开始逐步与弹性夹头20的外锥面21贴合，该过程圆滑过渡且同步，最终实现第二圆锥面32与弹性夹头20的外锥面21的完全贴合，并且同样地，由于第二圆锥面32在整个锥孔11圆周上有均分的复数个，弹性夹头20的空间位置是确定且稳定的，此状态下的夹持精度是优良的；

参照图8，为第三状态，弹性夹头20继续沿轴向运动。从第二状态过渡到第三状态的过程中，第二圆锥面32逐步与弹性夹头20的外锥面21脱离贴合，与此同时，第三圆锥面33开始逐步与弹性夹头20的外锥面21贴合，该过程圆滑过渡且同步，最终实现第三圆锥面33与弹性夹头20的外锥面21的完全贴合，同样地，由于第三圆锥面33在整个锥孔11圆周上有均分的复数个，弹性夹头20的空间位置是确定且稳定的，此状态下的夹持精度是优良的。

综上，在弹性夹头20沿轴线与夹具相对运动的整个过程中，夹具的锥孔11内都存在有确定的复数个圆锥面与弹性夹头20的外锥面21进行贴合，使弹性夹头20在整个运动过程中都有确定且稳定的空间位置，因此，夹具对弹性夹头20的夹持精度优良。

在本实施例中，夹具本体具有与锥孔同轴的安装连接部40，通过安装连接部40与设备进行连接。安装连接部40上设有与锥孔的轴线垂直的安装连接面41，通过安装连接面41进行定位。安装连接部40上设有使安装连接面41与设备上的安装面完全贴合的锁紧机构。锁紧机构的具体结构为本领域技术人员的常规技术手段，在此不再赘述。

在其中的一些实施例中，夹具本体的底端以及夹具本体与安装连接部40连接的位置处倒圆角。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种夹具，其特征在于：包括夹具本体，所述夹具本体内设有与被夹持件配合的锥孔，所述锥孔的壁面为近似圆锥面，所述近似圆锥面包括多个相同的圆锥面，各所述圆锥面的轴线在一虚拟圆柱的各母线上，所述虚拟圆柱的轴线与所述锥孔的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：各所述圆锥面的轴线在一正多边形的顶点上，所述正多边形的外接圆为所述虚拟圆柱的一圆形横截面。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述夹具本体具有与所述锥孔同轴的安装连接部。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于：所述安装连接部上设有与所述锥孔的轴线垂直的安装连接面。

5.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于：所述夹具本体的底端以及所述夹具本体与所述安装连接部连接的位置处倒圆角。

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