CN219113430U - 一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其包括用于固定组件、限位设置在固定组件内的第一活动组件和第二活动组件；固定组件包括法兰底盘、顶尖座和夹具外壳，顶尖座的顶面沿中心轴延伸出用于卡入工件端面中心孔的顶针；第一活动组件包括锥度本体和的第一拉套，锥度本体和第一拉套穿过顶尖座进行固定连接，第一拉套底部设置有向下延伸至法兰底盘外的拉杆；第二活动组件包括卡接在锥度本体锥孔内的橡胶夹头、与橡胶夹头底部卡接的第二拉套和拉轴，第二拉套与拉轴进行固定连接，橡胶夹头设置有用于夹持工件的夹孔。该夹具通过头部的伸缩调节实现一次夹持就可对长轴类零件的近顶尖端外圆和其他部位进行加工。

Description

一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具

技术领域

本实用新型涉及车削夹具技术领域，尤其涉及一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具。

背景技术

目前，在零件加工过程中普遍使用各种夹具，而随着零件加工精度的提升，对工装夹具提出更高的要求，因而针对各类不同零件的结构特点逐渐发展出对应的专用夹具。

各类零件中，长轴类零件的定位夹持难度大，目前长轴类零件的外圆加工夹具主要由以下三类：第一类夹具为采用三爪卡盘和中心顶尖顶一端内孔配合对长轴类零件的外圆进行夹持，如授权公告号为CN 206936850 U的专利公开的细长轴夹持结构及细长轴夹具；第二类夹具是采用顶尖和鸡心夹配合对长轴类零件的外圆进行夹持；这两类夹具主要是手动夹持，操作较为费力，效率不高；第三类夹具是采用伸缩式的三爪卡盘，如授权公告号为CN209424569U公开的伸缩式三爪卡盘。

上述现有三类长轴类零件夹具各有缺点，对于第一类和第二类夹具，由于长轴零件的近顶尖端外圆被夹持或者被挡住，被挡住的加工部位只能在下一道工序处理，使加工工序更繁琐；对于第三类夹具，其虽然可以解决被加工位置挡住的问题，但是由于三爪卡盘的更换不便，在多品种小批量生产中，存在夹具卡爪切换比较浪费时间、无法快速切换装的问题；并且由于卡爪夹持大部分是三点式夹具，对工件施加的夹持力不均匀，容易因夹持力过大在工件表面造成夹痕，或因加持力太小而导致驱动力小、加工效率低下，加工后产品表面光洁度不稳定的问题。

因此，现有技术还有待进一步发展。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，该夹具通过头部的伸缩调节实现对长轴类零件的近顶尖端外圆和其他部位的加工，且对工件施加足够且稳定、均匀的夹持力，提高加工效率和被加工零件表面的光洁度。

本实用新型提供了以下技术方案：

一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其包括用于与机床底座进行固定连接的固定组件、限位地设置在固定组件内且可沿轴向移动的第一活动组件以及设置在第一活动组件内的第二活动组件；

固定组件包括由下至上依次固定相连的法兰底盘、顶尖座和盘状的夹具外壳，顶尖座的顶面沿中心轴延伸出用于卡入工件端面中心孔的顶针；

第一活动组件包括位于顶尖座上方的带锥孔的锥度本体和位于顶尖座下方的第一拉套，锥度本体和第一拉套穿过顶尖座进行固定连接，第一拉套底部设置有向下延伸至法兰底盘外的拉杆；

第二活动组件包括卡接在锥度本体锥孔内的橡胶夹头、与橡胶夹头底部卡接的第二拉套和安装在第一拉套内腔的拉轴，第二拉套与拉轴进行固定连接，橡胶夹头设置有用于夹持工件的夹孔，橡胶夹头的锥形外侧壁的锥度与锥度本体锥孔锥度一致；

第一活动组件和第二活动组件缩回在第一位置时，顶针顶端贯穿到橡胶夹头的夹孔外；第一活动组件上移至第二位置时锥度本体上部伸出到夹具外壳外，与顶针卡接的工件端部嵌入到橡胶夹头的夹孔，第二活动组件受到下拉外力作用下，第二活动组件在下拉外力作用下，橡胶夹头下移并在锥度本体锥孔挤压作用下进行径向收缩从而夹紧工件。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，第二拉套的底部延伸出第一连接部，连接部贯穿顶尖座后与拉轴进行固定连接。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，锥度本体的底部通过一连接杆与第一拉套进行固定连接，这三者可通过螺钉进行连接；连接杆贯穿顶尖座设置。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，夹具外壳的顶部向内腔延伸出止挡部，锥度本体的下端外壁延伸出与止挡部配合的限位部。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，第二拉套的顶部中央设置用于连接橡胶夹头下部的夹头安装槽，夹头安装槽底部中央设置供顶针贯穿的中心孔，夹头安装槽沿内侧壁设置第一卡槽，橡胶夹头的底部外壁对应设置用于卡入第一卡槽的第一卡接部，卡接部与第一卡槽内壁之间在径向上都存在间隙。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，一防尘密封圈密封设置在橡胶夹头和夹头安装槽底壁之间，夹头安装槽的内侧壁还设置有第二卡槽，防尘密封圈外侧壁具有与第二卡槽卡接的第二卡接部。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，法兰底盘内壁向内延伸出限位环，限位环中央设置供第一拉套的拉杆贯穿的通孔，顶尖座底面与限位环顶壁之间围成第一活动腔，第一拉套的头部限位在第一活动腔，可在工作范围内进行轴向移动。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，锥度本体侧壁上设置有销孔，一防转销安装在销孔上，防转销的内端插入到橡胶夹头侧壁上的凹槽中。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，夹具外壳的外壁上设置连通内腔的注油嘴。

优选地，所述前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具中，锥度本体的与夹具外壳相贴合的侧壁设置有第一密封圈，第二拉套的中心孔内壁上设置有第二密封圈。

本实用新型提供的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具具有以下有益效果：

1、该夹具主要是针对长轴类零件的特点而设置，其通过顶尖座上的顶尖顶紧工件端面中心孔从而完成定心，便于对近端外圆(后续待端部外缘)加工后，再通过伸缩式橡胶夹头外夹紧长轴类工件的近端外圆，提供足够夹持力，便于后续加工工件其他部位，避免加工后轴的外圆跳动，保证加工效率和被加工零件表面的光洁度要求。

2、所述夹具结构简单，使用便利，通过第一活动组件和第二活动组件的轴向移动，实现橡胶夹头的伸缩运动；且夹具上的锥度本体和橡胶夹头的前后伸缩也有效避让工件上的待加工位置。通过头部的伸缩调节从而实现对长轴类工件的定心、近顶尖端外圆以及其他部位的加工。

3、该夹具的顶尖定心精度高，定位方式简单高效，其上安装的橡胶夹头为平行夹具侧面进行夹持，夹持力稳定；且该橡胶夹头更换方便且高效，橡胶夹头更换后不需要再做调整即可装夹待加工零件。

4、本夹具适用范围广，尤其适用于长轴类零件以及其他因加工位置被装夹有干涉需要避让的轴类工件(要求一次装夹完成加工)。

附图说明

图1为实施例1中前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具的前端伸出状态下的剖面结构示意图；

图2为前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具的前端缩回状态下的剖面结构示意图；

图3为图1的A处结构放大示意图；

图4为长轴类工件的下端结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

法兰底盘1、顶尖座2、顶针21、夹具外壳3、止挡部31、第一拉套4、连接杆5、拉杆41、锥度本体6、限位部61、橡胶夹头7、夹孔71、第一卡接部72、第二拉套8、第一连接部81、第一卡槽82、夹头安装槽83、拉轴9、防尘密封圈12、第二卡接部121、限位环11、防转销13、注油嘴14、第一密封圈15、第二密封圈16、第一活动腔17、工件10、中心孔101、端部外缘102。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的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的术语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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书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。本说明书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方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1～3所示，本实施例提供一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，该夹具主要由与机床底座进行固定连接的固定组件、限位地设置在固定组件内且可沿轴向移动的第一活动组件以及设置在第一活动组件内的第二活动组件。通过第一活动组件和第二活动组件的轴向移动，实现橡胶夹头的伸缩运动。

其中，固定组件包括由下至上依次固定相连的法兰底盘1、顶尖座2和盘状的夹具外壳3，顶尖座2的顶面沿中心轴延伸出用于卡入工件端面中心孔的顶针21。应用时，所述法兰底盘与机床主轴进行固定连接。本实施例中，各相邻零件之间的固定是通过螺钉连接，其他实施例中，也可采用现有其他方式进行可拆卸的固定连接。

第一活动组件包括位于顶尖座2上方的带锥孔的锥度本体6和位于顶尖座下方的第一拉套4，锥度本体6和第一拉套4穿过顶尖座进行固定连接，第一拉套底部设置有向下延伸至法兰底盘外的拉杆41。其中，第一拉套4下端用于与机床内油缸驱动杆进行固定连接，驱动杆通过第一拉套从而带动相连的锥度本体6内缩进入到夹具外壳3的内腔或者外伸到夹具外壳外。

第二活动组件包括卡接在锥度本体锥孔内的橡胶夹头7、与橡胶夹头底部卡接的第二拉套8和安装在第一拉套4内腔的拉轴9，第二拉套与拉轴进行固定连接，橡胶夹头7设置有用于夹持工件10的夹孔71，橡胶夹头7的锥形外侧壁的锥度与锥度本体锥孔锥度一致。如此设置后，橡胶夹头相对于锥度本体的锥孔内壁下移时会因受到挤压而发生径向收缩并夹紧夹孔中的工件外缘。其中，拉轴9的下端贯穿拉杆41后用于与机床内另一油缸驱动杆进行固定连接，该油缸驱动杆通过拉轴9间接驱动相连的第二拉套8和橡胶夹头7进行轴向移动，实现带动橡胶夹头7缩进到锥度本体6进而夹紧工件，或者橡胶夹头逐渐退出锥度本体而释放工件。

可见，所述第一拉套4和拉轴9分别与机床内置的油缸的驱动杆进行连接，从而通过机床内油缸分别驱动第一活动组件和第二活动组件相对于固定组件进行伸缩运动。如图4所示，工件10的端面设置有用于定心的中心孔101，工件的下端外缘为与夹具相加夹头的夹孔配合的端部外缘102。

工作原理如下：

如图3所示，机床油缸驱动杆拉动第一拉套4向下运动，进而带动连接轴和锥度本体6内缩到夹具外壳3的内腔中，同时，锥度本体6在下移过程中也带动第二拉套8以及相连的橡胶夹头7、拉轴9下移，实现第一活动组件和第二活动组件移动到第一位置(缩回到夹具内)；此时，顶针21顶端贯穿到橡胶夹头7的夹孔外并对长轴工件10进行定心，同时，工件10的端部外缘102(后续被夹持遮挡部位)被暴露，此时可对其进行加工。

如图1～2所示，机床油缸驱动杆推动第一拉套4并间接推动锥度本体6向前移动到部分伸出到夹具外壳3外(达到限制位)后，机床油缸向后拉动拉轴9，从而间接带动相连的第二拉套8和橡胶夹头7进行下移，使橡胶夹头7在锥度本体6内壁挤压力作用下发生径向收缩进而夹紧工件10的下端，从而实现对工件的稳定夹持，此时可对长轴工件的其他部位进行加工。

可选地，橡胶夹头由至少三块呈圆周分布的金属夹持块和粘接相邻夹持块的弹性橡胶块围合而成的倒置圆台结构。这种设置下，橡胶夹头的锥形外壁均匀受力，便于橡胶夹头在外部下拉力作用下，沿着锥度本体上腔体的内侧壁下移，并实现向内均匀聚拢并夹紧工件。

本实施例中，如图1所示，第二拉套8的底部延伸出第一连接部81，第一连接部贯穿顶尖座后通过螺钉与拉轴进行固定连接。其他实施例中，第二拉套8和拉轴9也可采用其他方式进行直接或者间接的固定连接，不限于本实施例的具体方式。

本实施例中，锥度本体6的底部通过一连接杆5与第一拉套4进行固定连接，这三者可通过螺钉进行连接，连接杆5贯穿顶尖座2设置。锥度本体的底部向下延伸出贯穿第二拉套8的第二连接部，第二连接部与连接杆5进行固定连接。其他实施例中，第一拉套的顶面也可通过延伸出贯穿顶尖座的连接臂与锥度本体进行固定连接。

如图2所示，为了对锥度本体6进行限位，避免其在上移过程中脱离夹具外壳，夹具外壳3的顶部向内腔延伸出止挡部31，锥度本体6的下端外壁延伸出与止挡部配合的限位部61，通过止挡部31对限位部的阻挡实现对锥度本体进行限位。所述止挡部为突环或者沿着内壁周向设置的多个凸起。限位部为突环或其他结构。

如图2所示，第二拉套8的顶部中央设置用于连接橡胶夹头下部的夹头安装槽83，夹头安装槽底部中央设置供顶针贯穿的中心孔，夹头安装槽沿内侧壁设置第一卡槽82，橡胶夹头的底部外壁对应设置用于卡入第一卡槽的第一卡接部72，卡接部与第一卡槽内壁之间在径向上都存在间隙。该间隙允许橡胶夹头7在工作过程中具有其径向收紧或回复的活动自由度。

为了保证夹具内腔的密封性，避免工作过程中粉尘进入到内腔，影响内部零件的正常工作进行如下设置：如图2所示，一防尘密封圈12密封设置在橡胶夹头7和夹头安装槽83底壁之间，夹头安装槽的内侧壁还设置有第二卡槽，防尘密封圈外侧壁具有与第二卡槽卡接的第二卡接部121。

在此基础上，锥度本体6的与夹具外壳3相贴合的侧壁设置有第一密封圈15，第二拉套8的中心孔内壁上设置有第二密封圈16。第二密封圈保证顶尖与第二拉套的密封配合，第一密封圈的设置保证锥度本体与夹具外壳之间的密封配合。通过上述密封结构的配合保证夹具内腔的密封性。

为了对第一拉套进行限位，可选地，法兰底盘1内壁向内延伸出限位环11，限位环中央设置供第一拉套的拉杆贯穿的通孔，顶尖座底面与限位环顶壁之间围成第一活动腔，第一拉套4的头部限位在第一活动腔，可在工作范围内进行轴向移动。其他实施例中，限位环为分体设置，可与法兰底盘进行固定连接，如螺接。

为了避免工作工程中橡胶夹头发生转动，锥度本体侧壁上设置有销孔，一防转销13安装在销孔上，防转销的内端插入到橡胶夹头侧壁上的凹槽中，从而对橡胶夹头进行定位。

此外，夹具外壳3的外壁上设置连通内腔的注油嘴14，便于向夹具内腔注油操作。本申请的夹具在使用时，长轴类工件的另一端被其他辅助夹具所定位，附图中进行省略。

上述夹具结构简单，使用便利，通过第一活动组件和第二活动组件的轴向移动，实现橡胶夹头的伸缩运动；且夹具上的锥度本体和橡胶夹头的前后伸缩也有效避让工件上的待加工位置，通过头部的伸缩调节从而实现对长轴类工件的定心、近顶尖端外圆以及其他部位的加工，且应用范围广。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及本实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，包括用于与机床底座进行固定连接的固定组件、限位地设置在固定组件内且可沿轴向移动的第一活动组件以及设置在第一活动组件内的第二活动组件；

固定组件包括由下至上依次固定相连的法兰底盘(1)、顶尖座(2)和盘状的夹具外壳(3)，顶尖座(2)的顶面沿中心轴延伸出用于卡入工件端面中心孔的顶针(21)；

第一活动组件包括位于顶尖座上方的带锥孔的锥度本体(6)和位于顶尖座下方的第一拉套(4)，锥度本体(6)和第一拉套(4)穿过顶尖座进行固定连接，第一拉套底部设置有向下延伸至法兰底盘外的拉杆(41)；

第二活动组件包括卡接在锥度本体锥孔内的橡胶夹头(7)、与橡胶夹头底部卡接的第二拉套(8)和安装在第一拉套(4)内腔的拉轴(9)，第二拉套与拉轴进行固定连接，橡胶夹头(7)设置有用于夹持工件(10)的夹孔(71)，橡胶夹头(7)的锥形外侧壁的锥度与锥度本体锥孔锥度一致；

第一活动组件和第二活动组件缩回在第一位置时，顶针(21)顶端贯穿到橡胶夹头(7)的夹孔外；第一活动组件上移至第二位置时，锥度本体上部伸出到夹具外壳外，与顶针卡接的工件端部嵌入到橡胶夹头(7)的夹孔，第二活动组件在下拉外力作用下，橡胶夹头下移并在锥度本体锥孔挤压作用下进行径向收缩从而夹紧工件。

2.根据权利要求1所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，第二拉套(8)的底部延伸出第一连接部(81)，连接部贯穿顶尖座后与拉轴进行固定连接。

3.根据权利要求1所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，锥度本体(6)的底部通过一连接杆(5)与第一拉套(4)进行固定连接；连接杆(5)贯穿顶尖座(2)设置。

4.根据权利要求1所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，夹具外壳(3)的顶部向内腔延伸出止挡部(31)，锥度本体(6)的下端外壁延伸出与止挡部配合的限位部(61)。

5.根据权利要求1所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，第二拉套(8)的顶部中央设置用于连接橡胶夹头下部的夹头安装槽(83)，夹头安装槽底部中央设置供顶针贯穿的中心孔，夹头安装槽沿内侧壁设置第一卡槽(82)，橡胶夹头的底部外壁对应设置用于卡入第一卡槽的第一卡接部(72)，第一卡接部与第一卡槽内壁之间在径向上都存在间隙。

6.根据权利要求5所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，一防尘密封圈(12)密封设置在橡胶夹头(7)和夹头安装槽(83)底壁之间，夹头安装槽的内侧壁还设置有第二卡槽，防尘密封圈外侧壁具有与第二卡槽卡接的第二卡接部(121)。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，法兰底盘(1)内壁向内延伸出限位环(11)，限位环中央设置供第一拉套的拉杆贯穿的通孔，顶尖座底面与限位环顶壁之间围成第一活动腔，第一拉套(4)的头部限位在第一活动腔，可在工作范围内进行轴向移动。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，锥度本体侧壁上设置有销孔，一防转销(13)安装在销孔上，防转销的内端插入到橡胶夹头侧壁上的凹槽中。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，夹具外壳(3)的外壁上设置连通内腔的注油嘴(14)。

10.根据权利要求1～6中任一项所述的前端伸缩式橡胶夹头外夹型车削夹具，其特征在于，锥度本体(6)与夹具外壳(3)相贴合的侧壁设置有第一密封圈(15)，第二拉套(8)的中心孔内壁上设置有第二密封圈(16)。

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