CN104308563A - 等分分度夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等分分度夹具。等分分度夹具包括工件主轴和锁紧头驱动机构，工件主轴上设有刻度盘且其上止旋装配有分度齿轮，锁紧头驱动机构具有锁紧位和释放位、为锁紧头提供向锁紧位运动的作用力的复位机构；等分分度夹具上设有用于锁紧或释放运动到锁紧位的锁紧头驱动机构的驱动锁紧装置；工件主轴上设有快速分度结构，主轴箱上设有用于识别快速分度结构的分度识别装置，驱动锁紧装置具有用于在分度识别装置识别和未识别到快速分度结构时锁紧和释放锁紧头驱动机构的驱动锁紧位、驱动释放位和无条件释放锁紧头驱动机构的无条件释放位。上述等分分度夹具既能够对固定的分度实现快速定位又能够依靠分度刻度实现其他分度定位。

Description

等分分度夹具

技术领域

本发明涉及等分分度夹具。

背景技术

等分分度夹具是机械加工中常用的一种夹具，常作为机床附件使用，适用于对沿圆周均布的结构进行定位，例如线切割加工中使用的等分分度夹具。万用分度头是目前常用的一种等分分度夹具，由蜗轮、蜗杆组成，要使分度夹具的主轴转一圈，需要摇动手柄数十转，因此操作费时费力，工作效率低。

申请号 201110239269.1，授权公告号 CN 102320019 B的中国专利公开了一种双轴分度头，包括底座、第一主轴箱和第二主轴箱，第一主轴箱内转动装配有第一主轴，第二主轴箱固定在第一主轴末端的法兰盘上而相对第一主轴箱转动装配。第二主轴箱内转动装配有用于与工件连接的第二主轴，第二主轴上止旋装配有第二分度齿轮，第二分度齿轮由设置在第一主轴内的第二锁紧机构锁紧或释放，第二分度齿轮在被释放时能够依靠第二主轴末端设置的驱动手轮转动以实现工件的分度调整，在被锁紧时能够实现工件的定位。第二主轴的前端还设有第二刻度盘，其上设有第二分度刻度用于指示第二主轴和工件的转动角度。第一主轴上止旋装配有第一分度齿，第一分度齿由第一锁紧机构锁紧或释放，第一分度齿轮在被第一锁紧机构释放时能够依靠第一主轴末端设置的把手转动以驱动第二主轴箱转动，在被锁紧时能够实现第二主轴箱的周向定位。第一主轴的前端设有第一刻度盘，其上设有第一分度刻度用于指示第二主轴箱的转动角度。

上述第一锁紧机构和第二锁紧机构均包括锁紧头和驱动机构，相应锁紧头用于沿相应的第一分度齿轮或第二分度齿轮的径向导向移动以实现对相应分度齿轮的锁紧和释放，驱动机构依靠丝杠螺母机构驱动锁紧头运动。通过相应的分度齿轮和锁紧头，现有的上述分度夹具能够依靠第一分度刻度和第二分度刻度实现两个方向的转动和定位，与由蜗轮、蜗杆组成的万用分度头相比，能够实现更快的定位速度。但是，现有工件大多数有相对固定的分度，例如2、3、4、6、8、12、24等分，或者5、10、20等分等，若仅依靠分度刻度定位，不但需要进行对位操作，浪费时间，还不易保证对位精度，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能够对固定的分度实现快速定位又能够依靠分度刻度实现其他分度定位的等分分度夹具。

本发明中等分分度夹具采用的技术方案是：等分分度夹具，包括设置在主轴箱内的用于与工件连接的工件主轴，所述工件主轴上设有刻度盘且其上止旋装配有分度齿轮，所述等分分度夹具还包括沿分度齿轮的径向导向移动以锁紧和释放所述分度齿轮的锁紧头和驱动所述锁紧头导向移动的锁紧头驱动机构，所述锁紧头驱动机构具有用于驱动所述锁紧头运动以锁紧和释放所述分度齿轮的锁紧位和释放位，还具有用于为锁紧头提供向锁紧位运动的作用力的复位机构；所述等分分度夹具上设有用于锁紧或释放运动到锁紧位的锁紧头驱动机构的驱动锁紧装置；所述工件主轴上设有用于在回转周向上标记出间隔设置的固定分度的快速分度结构，所述主轴箱上设有用于识别所述快速分度结构的分度识别装置，所述驱动锁紧装置具有用于在所述分度识别装置识别到所述快速分度结构时锁紧所述锁紧头驱动机构的驱动锁紧位、用于在所述分度识别装置未识别到所述快速分度结构时释放所述锁紧头驱动机构的驱动释放位和用于无条件释放所述锁紧头驱动机构的无条件释放位。

所述锁紧头与对应设置的锁紧头连接套传动连接，所述锁紧头连接套上设有沿锁紧头导向移动方向延伸的齿条，所述锁紧头驱动结构包括与所述齿条啮合传动的锁紧齿轮，所述锁紧齿轮止旋转配在相应的齿轮轴上，所述齿轮轴上连接有驱动手柄。

所述锁紧头连接套远离锁紧头的一端设有锁紧头复位弹簧，所述复位机构是由所述锁紧头复位弹簧形成。

所述锁紧齿轮上设有周向挡止结构，所述驱动锁紧装置包括用于与所述周向挡止结构沿周向挡止配合或解除挡止配合的锁止销，所述锁止销沿锁紧齿轮的径向导向移动设置在主轴箱体上。

所述等分分度夹具上设有用于为锁止销提供朝向所述锁紧齿轮的作用力的锁止销弹簧，所述快速分度结构包括设置在刻度盘朝向主轴箱体一侧的端面上的分度孔和沿工件主轴轴向活动设置在分度孔内的标示件，所述分度识别装置包括沿工件主轴轴向导向移动装配在主轴箱体上的用于驱动所述锁止销导向移动的识别销，所述标示件具有用于与识别销传动配合以使锁止销与所述周向挡止结构沿周向挡止配合的标示件锁止位、使锁止销与所述周向挡止结构解除挡止配合的标示件解锁位；所述锁紧齿轮沿齿轮轴的轴向导向移动设置，其具有用于使周向挡止结构与所述锁止销沿轴向错开以使驱动锁紧机构处于无条件释放位的齿轮解锁位、用于使周向挡止结构与所述锁止销沿轴向相互对应的齿轮挡止位，等分分度夹具上设有用于驱动锁紧齿轮在齿轮解锁位和齿轮挡止位之间运动的齿轮轴向移动机构。

所述标示件为标示销钉，所述标示销钉具有用于与所述刻度盘朝向主轴箱体一侧的端面共面的支撑面，所述刻度盘上设有向标示销钉提供朝向主轴箱体的作用力的销钉弹簧，所述快速分度结构还包括沿刻度盘径向设置的标示螺钉，所述标示螺钉的头部设有一字槽，所述标示螺钉的杆部设有在标示螺钉转动到位时供标示销钉进入的退位孔，所述主轴箱体上设有用于向识别销提供朝向刻度盘的作用力的识别销弹簧。

所述识别销上设有开口朝向径向外侧的V形槽，所述锁止销上设有与V形槽对应的V形末端，所述识别销通过所述V形槽和V形末端驱动锁止销导向移动。

所述齿轮轴向移动机构包括与所述齿轮轴同轴设置的转轴，所述转轴上设有与转轴止旋配合并导向移动配合的螺套，所述螺套上设有外螺纹并具有用于顶压所述锁紧齿轮的顶压端面，所述等分分度夹具还包括相对于主轴箱体上固定设置的与螺套的外螺纹传动配合的内螺纹。

本发明采用上述技术方案，锁紧头能够在复位机构的作用下保持向锁紧位运动的趋势，所述锁紧头驱动机构具有用于驱动所述锁紧头运动以锁紧和释放所述分度齿轮的锁紧位和释放位，所述等分分度夹具上设有用于锁紧或释放运动到锁紧位的锁紧头驱动机构的驱动锁紧装置；所述工件主轴上设有用于在回转周向上标记出间隔设置的固定分度的快速分度结构，所述主轴箱上设有用于识别所述快速分度结构的分度识别装置，驱动锁紧装置将运动到锁紧位的锁紧头驱动机构锁紧后，即可转动刻度盘，当刻度盘上的快速分度结构与分度识别装置对应时，驱动锁紧装置能够运动到驱动释放位而自动对锁紧头驱动机构解锁，使锁紧头运动到锁紧位，实现对固定的分度实现快速定位；当驱动锁紧装置切换到无条件释放位时，可以使锁紧头驱动机构运动到释放位，手动使工件主轴转动，依靠刻度盘上上的分度刻度实现分度定位，定位到位后使锁紧头驱动机构运动到锁止位即可实现工件主轴的手动定位，既能够对固定的分度实现快速定位又能够依靠分度刻度实现其他分度定位，使用方便，能够提高分度定位操作的效率，并且，依靠分度齿轮和锁紧头的配合，无论是对固定的分度快速定位还是依靠分度刻度定位，均能够实现精确定位，保证工件质量。

附图说明

图1是本发明中等分分度夹具的一个实施例的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中分度主轴定位到位时的A—A剖视图；

图4是图1中分度主轴未定位到位时的A—A剖视图

图5是与等分分度夹具所配套的连接法兰盘的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：1-底座，2-安装孔，3-主轴箱，4-主箱，5-副箱，6-工件主轴，7-主轴手轮，8-轴承，9-刻度盘，10-分度刻度，11-分度孔，12-标示销钉，13-销钉弹簧，14-标示螺钉，15-一字槽，16-退位孔，17-法兰连接孔，18-锁紧头，19-锁紧头连接套，20-锁紧头复位弹簧，21-齿条，22-锁紧齿轮，23-齿轮轴，24-周向挡止槽，25-驱动手柄，26-锁止销，27-锁止销弹簧，28-V形末端，29-识别销，30-V形槽，31-识别销弹簧，32-转轴，33-压盖，34-转轴手轮，35-螺套，36-发声机构，37-发声触头，38-发声弹簧，39-发声弹簧座，40-法兰连接盘，41-夹具连接孔，42-分度齿轮，43-加油口，44-齿轮弹簧。

具体实施方式

本发明等分分度夹具的一个实施例如图1~图5所示，包括设有安装孔2的底座1、固定在底座1上的主轴箱3，所述主轴箱3包括左右两部分，左侧部分是主箱4，右侧部分为副箱5。

主箱4内通过轴承8转动装配有用于与工件连接的工件主轴6，工件主轴6后端止旋装配有用于带动工件主轴6转动的主轴手轮7，前端设有刻度盘9，刻度盘9上设有分度刻度10和快速分度结构。工件主轴6的中间部分上止旋转配有分度齿轮42。刻度盘9的前端面上设有用于与相应的法兰连接盘40固定连接的法兰连接孔17，法兰连接盘40上设有用于与用来装夹工件的法拉盘、平口钳或工装固定连接的夹具连接孔41。主箱4内还设有沿分度齿轮42的径向导向移动以锁紧和释放所述分度齿轮42的锁紧头18，所述锁紧头18与对应设置的锁紧头连接套19固定传动连接，锁紧头连接套19的右端伸出主箱4并伸入副箱5，其伸入副箱5的部分的下侧设有沿锁紧头18的导向移动方向延伸的齿条21。

所述快速分度结构包括设置在刻度盘9朝向主轴箱3体一侧的端面上的分度孔11，分度孔11内沿工件主轴6轴向活动设置有标示销钉12，作为标示固定分度的标示件。所述标示销钉12具有用于与所述刻度盘9朝向主轴箱3体一侧的端面共面的支撑面。所述刻度盘9上设有向标示销钉12提供朝向主轴箱3体的作用力的销钉弹簧13。所述快速分度结构还包括沿刻度盘9径向设置的标示螺钉14，所述标示螺钉14的头部设有一字槽15，所述标示螺钉14的杆部设有在标示螺钉14转动到位时供标示销钉12进入的退位孔16。

主箱4左侧的箱壁上还设有发声机构36，包括用于与分度齿轮42配合的发声触头37、用于弹性顶压发生触头的发声弹簧38和用于固定到主箱4上的发声弹簧座39。设置发声机构36能够在分度齿轮42转动时发出声音，帮助工作人员判断分度齿轮42是否运动到位，能够保证定位精度。

副箱5通过螺钉固定连接在主箱4上，其上设有加油口43，内部转动装配有齿轮轴23和转轴32，齿轮轴23和转轴32同轴设置。齿轮轴23上止旋装配有与锁紧头连接套19上的齿条21传动配合的锁紧齿轮22，且后端伸出副箱5并与驱动手柄25连接。上述齿轮轴23、锁紧齿轮22、齿条21和驱动手柄25构成驱动所述锁紧头18导向移动的锁紧头驱动机构，具有用于驱动所述锁紧头18朝向分度齿轮42运动以锁紧分度齿轮42的锁紧位和背离分度齿轮42运动以释放分度齿轮42的释放位。其中驱动手柄25为拐臂形式，用于使锁紧头驱动机构在锁紧位和释放位之间运动。副箱5的右侧内壁与锁紧头连接套19之间设有锁紧头复位弹簧20，构成用于为锁紧头18提供向锁紧位运动的作用力的复位机构。在锁紧齿轮22不受其他外力作用时，锁紧头18能够保持对分度齿轮42的锁紧。转轴32转动装配在压盖33上，其上设有与转轴32止旋配合并导向移动配合的螺套35，螺套35的后端面为顶压端面，用于与顶压锁紧齿轮22的前端面顶压配合。螺套35上设有外螺纹，压盖33的内壁上设有与螺套35的外螺纹传动配合的内螺纹，从而形成丝杠螺母机构，使转轴32在转动时能够驱动螺套35前后移动，构成齿轮轴向移动机构。

锁紧齿轮22的前端面上设有弧形的周向挡止槽24，周向挡止槽24所对应的弧度不小于使锁紧头驱动机构在锁紧位和释放位运动时锁紧齿轮22的转动角度。主箱4朝向副箱5的一侧侧壁上设有安装孔2，安装孔2内设有沿锁紧齿轮22的径向导向移动的锁止销26，锁止销26用于与周向挡止槽24沿周向挡止配合或解除挡止配合。锁止销26与相应的锁止销弹簧27连接，锁止销弹簧27用于为锁止销26提供朝向所述锁紧齿轮22的作用力。所述锁紧齿轮22沿齿轮轴23的轴向导向移动设置，主轴箱3体内还设有用于对锁紧齿轮22施加朝向齿轮挡止位的作用力的齿轮复位弹簧。锁紧齿轮22在齿轮轴向移动机构的作用下具有齿轮解锁位和齿轮挡止位，在齿轮解锁位时，周向挡止槽24与所述锁止销26沿轴向错开以使驱动锁紧机构处于无条件释放位，两者在各自的移动行程上互不干涉；在齿轮挡止位时，周向挡止槽24与所述锁止销26沿轴向相互对应，锁止销26伸出时能够与周向挡止槽24的对应侧壁沿周向挡止配合，对转动到释放位的锁紧齿轮22定位。当然，在其他实施例中，锁紧齿轮22上的周向挡止结构也可以替换为其他形式，例如设置为凸块，而将锁止销26替换为具有弧形槽的锁止挡片；并且，周向挡止槽24或凸块也可以设置到锁紧齿轮22轴向的中部。

锁止销26远离锁紧齿轮22的末端为楔形，形成V形末端28。所述主箱4朝向刻度盘9的侧壁上设有沿工件主轴6轴向导向移动装配的识别销29，识别销29连接有识别销弹簧31，识别销弹簧31用于向识别销29提供朝向刻度盘9运动的作用力，识别销29和识别销弹簧31构成用于识别所述快速分度结构的分度识别装置。识别销29朝向刻度盘9的一端为球面结构，能够部分伸入刻度盘9上的分度孔11内而顶压标示销钉12并在刻度盘9转动时与分度孔11分离。识别销29远离刻度盘9的一端设有开口朝向径向外侧的V形槽30并通过V形槽30与锁止销26的V形末端28传动配合。依靠标示螺钉14上的退位孔16，标示销钉12具有与识别销29传动配合以使锁止销26与所述周向挡止槽24沿周向挡止配合的标示件锁止位，以及使锁止销26与所述周向挡止槽24解除挡止配合的标示件解锁位。当标示螺钉14转动到一字槽15与工件主轴6平行的位置时，标示销钉12前端能够进入到退位孔16，识别销29在识别销弹簧31的作用下前移，使锁止销26的V形末端28退入识别销29上的V形槽30内，使锁止销26与所述周向挡止槽24解除挡止配合。当标示螺钉14转动到一字槽15与工件主轴6垂直的位置时，标示销钉12前端不能够进入到退位孔16，识别销29无法前移，使锁止销26的V形末端28在识别销29上的V形槽30作用下朝向锁紧齿轮22伸出，使锁止销26与所述周向挡止槽24能够沿周向挡止配合。上述锁止销26、锁止销弹簧27、识别销29、识别销弹簧31、转轴32、螺套35和转轴手轮34构成用于锁紧或释放运动到锁紧位的锁紧头驱动机构的驱动锁紧装置，并且该驱动锁紧装置具有用于在分度识别装置识别到所述快速分度结构时锁紧所述锁紧头驱动机构的驱动锁紧位、用于在所述分度识别装置未识别到所述快速分度结构时释放所述锁紧头驱动机构的驱动释放位和用于无条件释放所述锁紧头驱动机构的无条件释放位。

上述等分分度夹具使用时，将连接法兰盘通过螺钉固定到刻度盘9上的法兰连接孔17上，并将工件夹具通过夹具连接孔41安装到连接法兰盘上，即可实现对工件的装夹。若需要加工具有固定的分度的工件，转动转轴手轮34，确认使锁紧齿轮22处于齿轮挡止位，将驱动手柄25按图1顺时针转动到松开位置，并将其中一只标示螺钉14转动到一字槽15与工件主轴6平行，将该位置选为被加工位置，然后通过主轴手轮7转动刻度盘9，当工件和刻度盘9未转动到位时，识别销29顶压在刻度盘9后端面或处于标示件锁止位的标示销钉12上，锁止销26伸出对锁紧齿轮22挡止；当工件和刻度盘9转动到位时，识别销29进入分度孔11内，锁止销26退回，解除对锁紧齿轮22的挡止，锁紧齿轮22在锁紧头复位弹簧20的作用下逆时针转动，同时锁紧头18将分度齿轮42锁紧，实现快速分度定位。若需要加工具有其他分度要求的工件，转动转轴手轮34，确认使锁紧齿轮22处于齿轮解锁位，然后将驱动手柄25按图1顺时针转动到松开位置，再通过主轴手轮7转动刻度盘9，依靠刻度盘9上的分度刻度10实现分度调整，调整好以后，松开驱动手柄25，锁紧齿轮22即可在锁紧头复位弹簧20的作用下逆时针转动，同时锁紧头18将分度齿轮42锁紧，实现分度定位，操作方便，定位精度好，能够适应不同的分度定位需求。

在上述实施例中，锁紧头驱动机构采用包括锁紧齿轮22的齿轮齿条机构，驱动锁紧装置采用锁止销26，快速分度结构采用设置在刻度盘9上的标示销钉12和标示螺钉14，而分度识别装置采用识别销29。在本发明的其他实施例中，锁紧头驱动机构也可以替换为其他机构，例如背景技术中的对比文件的实施例二采用的拨爪和锁紧头上设置的拨槽的结构，而驱动锁紧装置也可以替换为抱紧或释放齿轮轴23的形式或者沿齿轮轴23轴向设置的用于与锁紧齿轮22的外齿挡止配合的伸缩舌的形式等。另外，快速分度结构和分度识别装置也可以替换为其他形式，例如采用光电传感器，利用光电传感器控制驱动锁紧装置的动作；再如，将快速分度结构替换为沿工件主轴6轴向贯穿刻度盘9的螺钉，依靠螺钉实现对识别销29的传动连接。

Claims (8)

1.等分分度夹具，包括设置在主轴箱内的用于与工件连接的工件主轴，所述工件主轴上设有刻度盘且其上止旋装配有分度齿轮，所述等分分度夹具还包括沿分度齿轮的径向导向移动以锁紧和释放所述分度齿轮的锁紧头和驱动所述锁紧头导向移动的锁紧头驱动机构，其特征在于：所述锁紧头驱动机构具有用于驱动所述锁紧头运动以锁紧和释放所述分度齿轮的锁紧位和释放位，还具有用于为锁紧头提供向锁紧位运动的作用力的复位机构；所述等分分度夹具上设有用于锁紧或释放运动到锁紧位的锁紧头驱动机构的驱动锁紧装置；所述工件主轴上设有用于在回转周向上标记出间隔设置的固定分度的快速分度结构，所述主轴箱上设有用于识别所述快速分度结构的分度识别装置，所述驱动锁紧装置具有用于在所述分度识别装置识别到所述快速分度结构时锁紧所述锁紧头驱动机构的驱动锁紧位、用于在所述分度识别装置未识别到所述快速分度结构时释放所述锁紧头驱动机构的驱动释放位和用于无条件释放所述锁紧头驱动机构的无条件释放位。

2.根据权利要求1所述的等分分度夹具，其特征在于：所述锁紧头与对应设置的锁紧头连接套传动连接，所述锁紧头连接套上设有沿锁紧头导向移动方向延伸的齿条，所述锁紧头驱动结构包括与所述齿条啮合传动的锁紧齿轮，所述锁紧齿轮止旋转配在相应的齿轮轴上，所述齿轮轴上连接有驱动手柄。

3.根据权利要求2所述的等分分度夹具，其特征在于：所述锁紧头连接套远离锁紧头的一端设有锁紧头复位弹簧，所述复位机构是由所述锁紧头复位弹簧形成。

4.根据权利要求2或3所述的等分分度夹具，其特征在于：所述锁紧齿轮上设有周向挡止结构，所述驱动锁紧装置包括用于与所述周向挡止结构沿周向挡止配合或解除挡止配合的锁止销，所述锁止销沿锁紧齿轮的径向导向移动设置在主轴箱体上。

5.根据权利要求4所述的等分分度夹具，其特征在于：所述等分分度夹具上设有用于为锁止销提供朝向所述锁紧齿轮的作用力的锁止销弹簧，所述快速分度结构包括设置在刻度盘朝向主轴箱体一侧的端面上的分度孔和沿工件主轴轴向活动设置在分度孔内的标示件，所述分度识别装置包括沿工件主轴轴向导向移动装配在主轴箱体上的用于驱动所述锁止销导向移动的识别销，所述标示件具有用于与识别销传动配合以使锁止销与所述周向挡止结构沿周向挡止配合的标示件锁止位、使锁止销与所述周向挡止结构解除挡止配合的标示件解锁位；所述锁紧齿轮沿齿轮轴的轴向导向移动设置，其具有用于使周向挡止结构与所述锁止销沿轴向错开以使驱动锁紧机构处于无条件释放位的齿轮解锁位、用于使周向挡止结构与所述锁止销沿轴向相互对应的齿轮挡止位，等分分度夹具上设有用于驱动锁紧齿轮在齿轮解锁位和齿轮挡止位之间运动的齿轮轴向移动机构。

6.根据权利要求5所述的等分分度夹具，其特征在于：所述标示件为标示销钉，所述标示销钉具有用于与所述刻度盘朝向主轴箱体一侧的端面共面的支撑面，所述刻度盘上设有向标示销钉提供朝向主轴箱体的作用力的销钉弹簧，所述快速分度结构还包括沿刻度盘径向设置的标示螺钉，所述标示螺钉的头部设有一字槽，所述标示螺钉的杆部设有在标示螺钉转动到位时供标示销钉进入的退位孔，所述主轴箱体上设有用于向识别销提供朝向刻度盘的作用力的识别销弹簧。

7.根据权利要求5或6所述的等分分度夹具，其特征在于：所述识别销上设有开口朝向径向外侧的V形槽，所述锁止销上设有与V形槽对应的V形末端，所述识别销通过所述V形槽和V形末端驱动锁止销导向移动。

8.根据权利要求4或5所述的等分分度夹具，其特征在于：所述齿轮轴向移动机构包括与所述齿轮轴同轴设置的转轴，所述转轴上设有与转轴止旋配合并导向移动配合的螺套，所述螺套上设有外螺纹并具有用于顶压所述锁紧齿轮的顶压端面，所述等分分度夹具还包括相对于主轴箱体上固定设置的与螺套的外螺纹传动配合的内螺纹。