CN221110871U - 一种机床夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机床夹紧机构，属于机械技术领域。它解决了现有夹紧机构影响工件加工精度的问题。本机床夹紧机构包括具备中心孔的基座和水平设于中心孔内的中空状主轴，主轴两端均伸出中心孔，主轴前端设有弹性夹头，弹性夹头后端伸入主轴且两者之间通过锥面配合，主轴后端设有气缸，主轴内设有连杆，连杆后端伸出主轴并与气缸连接，连杆和弹性夹头之间设有拉杆，拉杆前端与弹性夹头固连，连杆前端轴向设有供拉杆后端插入的安装孔，安装孔侧壁上径向贯穿有一圈通孔，通孔内设有圆球；圆球两侧分别压在主轴和拉杆上，拉杆后端外壁上成型有环形座，且在气缸作用下，圆球能压在环形座上。本机床夹紧机构可提高工件加工精度。

Description

一种机床夹紧机构

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种机床，特别是一种机床夹紧机构。

背景技术

工件在加工时，一般先通过夹紧机构夹紧再进行车削、磨削等加工工序。

现有夹紧机构如中国专利库公开的一种自动夹紧机构（申请号：202110333417.X），包括具备中心孔的基座、设于中心孔内的推套以及用于驱动推套前后平移的驱动机构，推套前端内设有呈筒状的弹性夹头，弹性夹头与推套之间采用锥面配合，弹性夹头前端伸出推套，基座外螺纹连接有呈筒状的端盖，端盖前端一体成型有压环，压环和端盖同轴，且压环套在弹性夹头的前端外；压环的内壁为直径由前往后逐渐变大的锥面一，弹性夹头的前端外壁为与锥面一匹配的锥面二，且锥面一和锥面二贴在一起；弹性夹头和端盖之间还设有用于限制弹性夹头后移的限位结构；其中，驱动机构包括推杆、套在推杆前端外的连接套以及用于驱动推杆前后移动的驱动件，推杆和推套同轴，且推杆前端外壁上一体成型有环形挡肩，环形挡肩和推杆同轴，连接套前端与推套后端固连，连接套后端内壁上成型有环形挡沿，环形挡肩处于环形挡沿和推套后端面之间，且环形挡肩能够分别与推套后端面和环形挡沿相抵。

上述夹紧机构利用推杆带动推套前移使弹性夹头收缩夹紧工件，在弹性夹头收缩时，推杆是紧压在推套后端上的，当推套转动时，推杆和推套之间会产生较大摩擦产生振动，影响工件加工精度和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可提高工件加工精度的机床夹紧机构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种机床夹紧机构，包括具备中心孔的基座和水平转动设置在中心孔内的中空状主轴，主轴两端均伸出中心孔，主轴前端设有弹性夹头，弹性夹头后端伸入主轴且两者之间通过锥面配合，主轴后端设有气缸，主轴内设有连杆，连杆后端伸出主轴并与气缸连接，连杆外套有使连杆具有向前移动趋势的弹簧，其特征在于，连杆和弹性夹头之间设有拉杆，且拉杆、连杆和弹性夹头三者同轴设置；拉杆前端与弹性夹头固连，连杆前端轴向设有供拉杆后端插入的安装孔，拉杆后端呈圆杆状且与连杆固连；安装孔侧壁上径向贯穿有一圈通孔，且每个通孔内均设有与通孔匹配的圆球；圆球两侧分别压在主轴内侧壁和拉杆侧壁上，拉杆后端外壁上同轴成型有环形座，环形座处于圆球后侧，且在气缸作用下，圆球能压在环形座上。

拉杆在圆球与环形座配合下实现弹性夹头与气缸间接连接，以稳定实现弹性夹头后移收缩夹紧工件；同时，拉杆利用圆周面与圆球接触配合，这样不仅在径向上进一步限位弹性夹头，加强弹性夹头旋转精度，而且在弹性夹头旋转时，圆球与拉杆之间形成滚动摩擦，有效弱化圆球和拉杆之间形成的摩擦阻力对工件加工的影响，从而有效提高工件加工质量和精度。

在上述的机床夹紧机构中，上述的通孔的类型为锥孔，通孔孔径由外向内逐渐变小，且通孔的最小内径小于圆球直径，在确保圆球与拉杆之间稳定形成滚动摩擦同时，又用于圆球安装限位，防止圆球在组装时从通孔中脱出，便于组装。

在上述的机床夹紧机构中，环形座的前端外侧面上成型有呈锥形的挤压面，挤压面直径由前往后逐渐变大，挤压面延伸至环形座前端面，且环形座通过挤压面与圆球接触。采用上述设计，便于加工、设计。

在上述的机床夹紧机构中，环形座的中部外侧面和安装孔孔壁为相互匹配的圆周面且两者贴在一起，用于拉杆滑动导向，以提高拉杆滑动精度，确保弹性夹头稳定夹持工件。

在上述的机床夹紧机构中，连杆包括同轴设置的直杆体、导杆和管体，直杆体两端分别与管体和导杆固连，且弹簧套设在直杆体上，导杆后端与气缸活塞杆固连，管体内孔为上述的安装孔。连杆采用分体式结构，利于加工。

在上述的机床夹紧机构中，安装孔呈轴向贯穿设置，安装孔的后端内壁上成型有呈环形的限位座，安装孔内设有螺丝，直杆体前端压在管体上，螺丝的头部紧压在限位座的前端面上，直杆体前端轴向设有供螺丝杆部旋入的螺纹孔。采用上述设计，具有结构简单、组装方便等优点。

在上述的机床夹紧机构中，主轴后端内固定有与导杆匹配的导套，且导套套接在导杆上，以提高连杆滑动精度，更好地控制弹性夹头收缩或扩张。

与现有技术相比，本机床夹紧机构具有以下优点：

1、拉杆在圆球与环形座配合下实现弹性夹头与气缸间接连接，以稳定实现弹性夹头后移收缩夹紧工件；同时，拉杆利用圆周面与圆球接触配合，这样不仅在径向上进一步限位弹性夹头，加强弹性夹头旋转精度，而且在弹性夹头旋转时，圆球与拉杆之间形成滚动摩擦，有效弱化圆球和拉杆之间形成的摩擦阻力对工件加工的影响，从而有效提高工件加工质量和精度。

2、通孔的类型为锥孔，且通孔的最小内径小于圆球直径，在确保圆球与拉杆之间稳定形成滚动摩擦同时，又用于圆球安装限位，防止圆球在组装时从通孔中脱出，便于组装。

附图说明

图1是机床夹紧机构的立体示意图。

图2是机床夹紧机构的剖视示意图。

图3是图2中A处的放大示意图。

图4是拉杆的立体示意图。

图中，1、主轴；2、基座；3、轴承；4、弹性夹头；5、气缸；6、连杆；6a、直杆体；6b、导杆；6c、管体；6d、安装孔；6d1、限位座；6e、通孔；7、弹簧；8、拉杆；8a、环形座；8a1、挤压面；9、圆球；10、导套；11、电机。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，机床夹紧机构包括主轴1和具备中心孔的基座2，其中，中心孔的类型为圆孔，且在实际使用时，中心孔呈水平设置；主轴1呈中空状，该主轴1水平转动设置在中心孔中，且主轴1的前后两端均伸出中心孔。实际产品中，主轴1通过轴承3转动支撑在中心孔中，轴承3至少有两个并沿主轴1轴向均布，以确保主轴1平稳转动。

具体来说，

主轴1前端设有弹性夹头4，弹性夹头4为现有产品，能够在市场上购得。弹性夹头4后端伸入主轴1且两者之间通过锥面配合。主轴1后端设有气缸5，主轴1内设有连杆6，连杆6后端伸出主轴1并与气缸5连接，连杆6外套有使连杆6具有向前移动趋势的弹簧7。如图2至图4所示，连杆6和弹性夹头4之间设有拉杆8，且拉杆8、连杆6和弹性夹头4三者同轴设置。其中，拉杆8前端与弹性夹头4固连；连杆6前端轴向设有供拉杆8后端插入的安装孔6d，拉杆8后端呈圆杆状且与连杆6固连。安装孔6d侧壁上径向贯穿有一圈通孔6e，且每个通孔6e内均设有与通孔6e匹配的圆球9。圆球9两侧分别压在主轴1内侧壁和拉杆8侧壁上，拉杆8后端外壁上同轴成型有环形座8a，环形座8a与拉杆8同轴并处于圆球9后侧，且在气缸5作用下，圆球9能压在环形座8a上。

拉杆8在圆球9与环形座8a配合下实现弹性夹头4与气缸5间接连接，以稳定实现弹性夹头4后移收缩夹紧工件；同时，拉杆8利用圆周面与圆球9接触配合，这样不仅在径向上进一步限位弹性夹头4，加强弹性夹头4旋转精度，而且在弹性夹头4旋转时，圆球9与拉杆8之间形成滚动摩擦，有效弱化圆球9和拉杆8之间形成的摩擦阻力对工件加工的影响，从而有效提高工件加工质量和精度。

进一步说明，环形座8a的前端外侧面上成型有呈锥形的挤压面8a1，挤压面8a1直径由前往后逐渐变大，挤压面8a1延伸至环形座8a前端面，且环形座8a通过挤压面8a1与圆球9接触。环形座8a的中部外侧面和安装孔6d孔壁为相互匹配的圆周面且两者贴在一起，用于拉杆8滑动导向，以提高拉杆8滑动精度，确保弹性夹头4稳定夹持工件。

在本实施例中，

如图3所示，通孔6e的类型为锥孔，通孔6e孔径由外向内逐渐变小，且通孔6e的最小内径小于圆球9直径，在确保圆球9与拉杆8之间稳定形成滚动摩擦同时，又用于圆球9安装限位，防止圆球9在组装时从通孔6e中脱出，便于组装。

连杆6结构如下：连杆6包括同轴设置的直杆体6a、导杆6b和管体6c。其中，直杆体6a两端分别与管体6c和导杆6b固连，且弹簧7套设在直杆体6a上；导杆6b后端与气缸5活塞杆固连；管体6c内孔为上述的安装孔6d。连杆6采用分体式结构，利于加工。进一步说明，主轴1后端内固定有与导杆6b匹配的导套10，且导套10套接在导杆6b上，以提高连杆6滑动精度，更好地控制弹性夹头4收缩或扩张。

管体6c与直杆体6a的连接方式如下：安装孔6d呈轴向贯穿设置，安装孔6d的后端内壁上成型有呈环形的限位座6d1，且限位座6d1与安装孔6d同轴。安装孔6d内设有螺丝，直杆体6a前端压在管体6c上，螺丝的头部紧压在限位座6d1的前端面上，直杆体6a前端轴向设有供螺丝杆部旋入的螺纹孔。采用上述设计，具有结构简单、组装方便等优点。

直杆体6a和导杆6b连接方式如下：直杆体6a后端压在导杆6b上且两者焊接固连，进一步说明，导杆6b前端轴向开设有与直杆体6a匹配的连接孔，直杆体6a后端嵌设在连接孔中并压在连接孔底壁上。

弹簧7安装方式如下：直杆体6a两端均套有垫圈，弹簧7两端分别作用在两垫圈上，且两垫圈相背对的两端分别紧压在直杆体6a前端轴肩和导杆6b上。

实际产品中，拉杆8前端与弹性夹头4螺纹连接；导杆6b与气缸5活塞杆螺纹连接；主轴1后端一侧设有电机11，电机11利用同步带传动结构带动主轴1运转。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种机床夹紧机构，包括具备中心孔的基座（2）和水平转动设置在中心孔内的中空状主轴（1），主轴（1）两端均伸出中心孔，主轴（1）前端设有弹性夹头（4），弹性夹头（4）后端伸入主轴（1）且两者之间通过锥面配合，主轴（1）后端设有气缸（5），主轴（1）内设有连杆（6），连杆（6）后端伸出主轴（1）并与气缸（5）连接，连杆（6）外套有使连杆（6）具有向前移动趋势的弹簧（7），其特征在于，连杆（6）和弹性夹头（4）之间设有拉杆（8），且拉杆（8）、连杆（6）和弹性夹头（4）三者同轴设置；拉杆（8）前端与弹性夹头（4）固连，连杆（6）前端轴向设有供拉杆（8）后端插入的安装孔（6d），拉杆（8）后端呈圆杆状且与连杆（6）固连；安装孔（6d）侧壁上径向贯穿有一圈通孔（6e），且每个通孔（6e）内均设有与通孔（6e）匹配的圆球（9）；圆球（9）两侧分别压在主轴（1）内侧壁和拉杆（8）侧壁上，拉杆（8）后端外壁上同轴成型有环形座（8a），环形座（8a）处于圆球（9）后侧，且在气缸（5）作用下，圆球（9）能压在环形座（8a）上。

2.根据权利要求1所述的机床夹紧机构，其特征在于，上述的通孔（6e）的类型为锥孔，通孔（6e）孔径由外向内逐渐变小，且通孔（6e）的最小内径小于圆球（9）直径。

3.根据权利要求2所述的机床夹紧机构，其特征在于，环形座（8a）的前端外侧面上成型有呈锥形的挤压面（8a1），挤压面（8a1）直径由前往后逐渐变大，挤压面（8a1）延伸至环形座（8a）前端面，且环形座（8a）通过挤压面（8a1）与圆球（9）接触。

4.根据权利要求1或2或3所述的机床夹紧机构，其特征在于，环形座（8a）的中部外侧面和安装孔（6d）孔壁为相互匹配的圆周面且两者贴在一起。

5.根据权利要求1所述的机床夹紧机构，其特征在于，连杆（6）包括同轴设置的直杆体（6a）、导杆（6b）和管体（6c），直杆体（6a）两端分别与管体（6c）和导杆（6b）固连，且弹簧（7）套设在直杆体（6a）上，导杆（6b）后端与气缸（5）活塞杆固连，管体（6c）内孔为上述的安装孔（6d）。

6.根据权利要求5所述的机床夹紧机构，其特征在于，安装孔（6d）呈轴向贯穿设置，安装孔（6d）的后端内壁上成型有呈环形的限位座（6d1），安装孔（6d）内设有螺丝，直杆体（6a）前端压在管体（6c）上，螺丝的头部紧压在限位座（6d1）的前端面上，直杆体（6a）前端轴向设有供螺丝杆部旋入的螺纹孔。

7.根据权利要求5所述的机床夹紧机构，其特征在于，主轴（1）后端内固定有与导杆（6b）匹配的导套（10），且导套（10）套接在导杆（6b）上。