一种外圆磨床夹具
技术领域
本发明涉及机床
技术领域
,尤其是涉及一种外圆磨床夹具。背景技术
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工,少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工,如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。
现有的外圆磨床在加工轴类工件时,通常是将轴类工件的两端用顶尖顶紧,再用驱动装置驱动工件进行磨削。一般手动操作时选用鸡心夹等驱动装置。当使用自动化加工时,就需要对其进行简单方便快捷的夹持驱动。通常的装夹方法就是借助零件上的凹槽或者凸起等特殊结构来拨动工件旋转,这样一来就需要在装夹前对工件进行相位的定位,这无疑会带来工序,节拍,出错率及成本的增加。对于无以上特殊结构的光轴工件来说,想要实现自动化的加工就需要一种特殊的驱动装置来应对此种情况。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明的目的是提供一种外圆磨床夹具,工件的夹装方便,无需在夹装前对工件进行相位的定位。
一种外圆磨床夹具,包括夹装装置、驱动装置、外壳、内壳,所述驱动装置包括第一驱动板、第一驱动轴,第一转轴,第二驱动板,第二驱动轴;所述第一驱动板的第一端固定在加工机床的头架上;所述第一驱动板的另一端通过第一驱动轴滑动连接在第二驱动板的第一端上,所述第二驱动板通过第一转轴可旋转连接在外壳上;所述第二驱动轴的第一端穿过所述外壳的周向滑槽固定连接在所述内壳上,第二端滑动连接在第二驱动板的第二端上;夹装装置包括三个周向均匀布置的驱动爪,所述驱动爪的中部通过第二转轴可旋转连接在所述内壳上,所述驱动爪的非夹持端通过第三驱动轴滑动连接在所述外壳上;所述三个驱动爪的围成的几何中心与所述主轴的轴线同轴;所述内壳和所述外壳可相对旋转。
进一步地,还包括短轴,所述短轴通过连接法兰固定连接在所述主轴上,所述短轴上设置了外壳轴承和内壳轴承,所述外壳轴承连接所述外壳,所述内壳轴承连接所述内壳。
进一步地,所述第二驱动板上设置了第一转轴孔,第一滑槽和第二滑槽,所述第一转轴孔设置在第一滑槽和第二滑槽之间。
进一步地,还包括滑环,所述滑环固定连接在所述内壳上,并且所述驱动爪的中部通过第二转轴可旋转连接在所述滑环上。
进一步地,所述滑环包括滑环本体以及从滑环本体凸出的凸台;还包括多个弹性件,所述弹性件设置在所述滑环本体与所述内壳之间,所述弹性件与所述凸台的外圆面相切。
进一步地,所述驱动爪的中部设置了第二转轴孔,在非夹持端设置了第三滑槽。
进一步地,所述驱动爪的夹持端还包括第一弧形部和第二弧形部,所述第一弧形部和第二弧形部对称设置。
进一步地,所述第一弧形部和第二弧形部的弧线是渐开线。
进一步地,所述第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽均为U形槽。
进一步地,内壳的外圆面或外壳上与内壳相对的内圆面为锥面。
本发明的外圆磨床夹具,相对于现有技术,至少具有以下有益效果;
1.本发明的夹具具有三个驱动爪,三爪定心,在驱动装置的驱动下,驱动爪旋转就能实现对工件的夹紧和松开,并且无需在夹装前对工件进行相位的定位;
2.本发明采用特殊的驱动装置,利用外壳和内壳的相对旋转驱动驱动爪的旋转,从而实现对工件的夹紧或松开,操作更加方便,夹装更加稳定;
3.本发明还设置了滑环结构,并且在滑环与内壳之间设置了弹性件,利用弹性件的弹性作用,在滑环受到来自驱动爪传递过来的偏心力时,可以通过弹性件的变形来消除,从而保证工件旋转的精度;
4.本发明将外壳和内壳之间的轴向间隙面设置为锥面,从而防止切削液进入到装置的内部,避免对内部元件的腐蚀;
5.本发明将驱动爪设置为具有对称的第一弧形部和第二弧形部,即具有两个夹持部,当一个夹持部磨损后可以翻转过来安装使用另一侧,高效便捷,并且能提高驱动爪的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种外圆磨床夹具整体结构示意图;
图2是本发明实施例的一种外圆磨床夹具的爆炸图;
图3是本发明实施例的一种外圆磨床夹具的剖视图;
图4是本发明实施例的滑环的结构示意图;
图5是本发明实施例的第二驱动板的结构示意图;
图6是本发明实施例的驱动爪的结构示意图。
附图中,00-主轴,01-防尘盖,02-顶尖;1-装夹装置,11-第三驱动轴,12-驱动爪,13-第二转轴;2-驱动装置,21-第一驱动板,22-第一驱动轴,23-第一转轴,24-第二驱动板,241-第一转轴孔,242-第一滑槽,243-第二滑槽,25-第二驱动轴;3-外壳,31-外壳轴承,31-连接法兰,32-轴向间隙面,33-周向滑槽;4-内壳,41-内壳轴承;5-短轴,51-连接法兰,6-滑环,61-滑环本体,62-凸台,63-弹性件。
具体实施方式
以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子,用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式,仅用来精简的表达本发明,其仅作为例子,而并非用以限制本发明。
一种外圆磨床夹具,如图1-2,包括夹装装置1、驱动装置2、外壳3、内壳4,驱动装置2包括第一驱动板21、第一驱动轴22,第一转轴23,第二驱动板24,第二驱动轴25;第一驱动板21的第一端固定在加工机床的头架上,用以跟随头架旋转而带动驱动装置运动;第一驱动板21的另一端通过第一驱动轴22滑动连接在第二驱动板24的第一端上,第二驱动板24通过第一转轴23可旋转连接在外壳3上;第二驱动轴25的第一端穿过外壳3的周向滑槽33固定连接在内壳4上,第二端滑动连接在第二驱动板24的第二端上;
在本实施例中,为了使得驱动装置的受力更加稳定,第一驱动板设置为环形或半环形的结构,其环形或半环形的结构固定在头架上,相对于一个点的受力更加稳定。由此,第一驱动板21如图2所述,主体为环形或半环形结构,在主体上设置一凸出的凸板结构,在凸板上开设连接孔,使得第一驱动轴22固定连接在该连接孔上,实现第一驱动轴22与第一驱动板的固定连接。
第二驱动板的结构如图5所示,第二驱动板24上设置了第一转轴孔241,第一滑槽242和第二滑槽243,第一转轴孔241设置在第一滑槽242和第二滑槽243之间;在本实施例中,第一滑槽242、第二滑槽243为U形槽。如此,第一转轴22将第二驱动板24固定连接在外壳3上,使得第二驱动板24可以沿第一转轴22旋转;第一驱动轴22的第一端与第一驱动板21固定连接,第二端可在第一滑槽242内滑动,实现第一驱动板与第二驱动板之间的滑动连接;第二驱动轴25第一端穿过外壳3的周向滑槽33与内壳4固定连接,第二端可在第二滑槽243内滑动。
夹装装置1包括三个周向均匀布置的驱动爪12,驱动爪12的中部通过第二转轴13可旋转连接在内壳4上,驱动爪12的非夹持端通过第三驱动轴11滑动连接在外壳3上;内壳4和外壳3可相对旋转。
本领域技术人员可以理解,三个驱动爪12在周向上均匀布置,即在依次相差120度的位置进行布置,三爪定“心”,该“心”需要与顶尖同轴,即三个驱动爪12围成的几何中心线与顶尖同轴,也与主轴00同轴。
驱动爪12的结构如图6所示,驱动爪12的中部设置了第二转轴孔121,在非夹持端设置了第三滑槽122,第二转轴13穿过第二转轴孔121将驱动爪固定,第三驱动轴11的一端固定连接在外壳3上,另一端可以在第三滑槽内滑动,由此实现驱动爪12的非夹持端通过第三驱动轴11滑动连接在外壳3上。
另外,驱动爪的中部通过第二转轴可旋转连接在内壳上,此处的中部并不特指几何中心或类似中心位置,而是相对于两端的一个位置,如图6所示,本领域技术人员可以理解,该中部的连接部可以在图示位置在朝第三滑槽122的方向移动或者朝向第一弧形部123和第二弧形部124中间的位置移动,均是可以实现本发明的。
驱动爪12的夹持端还包括第一弧形部123和第二弧形部124,第一弧形部123和第二弧形部124对称设置,本实施例中,每一个弧形部相当于一个夹持部位,则每个驱动爪具有两个夹持部,当一个夹持部磨损后可以翻转过来安装使用另一侧,高效便捷,并且能提高驱动爪的使用寿命。
进一步地,第一弧形部123和第二弧形部124的弧线是渐开线,从而使得驱动爪的夹持工件的夹持力更大,保证工件被夹持的更稳固。
外壳3和内壳4可实现相对转动,其实现的结构如图3所示。外圆磨床夹具还包括短轴5,短轴5通过连接法兰31固定连接在主轴00上,短轴5上设置了外壳轴承31和内壳轴承41,外壳轴承31连接外壳3,内壳轴承41连接内壳4,由此,可以实现内外壳在一定范围内不同步旋转(取决于外壳上周向滑槽33的尺寸)。
为了使得短轴5与主轴00的稳固连接,本实施例中,还可采用螺钉螺栓等将短轴5、连接法兰51固定连接到主轴00上,螺钉螺栓等的安装方向与主轴平行。
使用时,头架旋转带动驱动装置2一起旋转,其中,第一驱动轴22拨动第二驱动板24绕着第一转轴23旋转,第二驱动板24与第二驱动轴25配合,拨动第二驱动轴25,由于第二驱动轴25与内壳4固定连接,从而迫使内壳4绕着内壳轴承41转动。也就是说,头架转动带动外壳3旋转,在驱动装置2的驱动作用下,会带动内壳4旋转,并且外壳3和内壳4之间有相对的旋转。而驱动爪的非夹持端与外壳3连接,中部与内壳4连接,由此,外壳3和内壳4之间的相对旋转就使得驱动爪绕第二转轴13顺时针或逆时针旋转,从而实现对工件的夹紧或松开。
作为优选,还设置了滑环6,该滑环6固定连接在内壳4上,在这一实施方式中,驱动爪12的中部通过第二转轴13可旋转连接在滑环6上。
进一步地,还设置了弹性件63,在这一实施方式中,滑环6的结构如图4所示,滑环6包括滑环本体61以及从滑环本体凸出的凸台62;凸台62上周向均匀设置有多个连接孔,本领域技术人员可以理解,这些连接孔中一部分用于将该滑环固定连接到内壳4上,一部分是供第二转轴13穿过,用于固定驱动爪;多个弹性件63与凸台62的外圆面相切,并且设置在滑环本体61与内壳4之间。
实际操作过程中,工件通过顶尖孔与顶尖相固定,工件只能绕着顶尖转动,且固定精度非常高。而驱动爪夹住工件会给工件一个外部的作用力,会影响工件旋转的精度,因此,在内壳4与滑环6之间设置多个弹性件63,用以浮动支撑滑环6。如图4所示,弹性件63优选为弹簧钢带,内接于内壳的外圆,由于弹簧钢带的弹性特性,当滑环接受到驱动爪传递过来的偏心力,则可以通过弹簧钢带的变形来消除,从而保证工件旋转的精度。
为进一步保证工件旋转精度,弹性件均匀设置在凸台的外周,并且两两相对设置。
作为优选,外壳3与内壳4之间的轴向间隙面32为锥面,即外壳3的内圆面为锥面,或内壳4的外圆面为锥面。由此,当该外圆磨床夹具长期处于切削液喷淋的状态时,如此结构可以将切削液甩出去,防止切削液进入到装置的内部,避免对内部元件的腐蚀。
进一步地,还设置了防尘盖01,第一驱动板21经由防尘盖01与头架相连。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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