轴用快速夹紧装置的制作方法

1.本发明涉及零件加工夹具技术领域，具体涉及轴用快速夹紧装置。


背景技术：

2.棒料加工的常用的两种装夹方式:一种是两端中心孔定位安装，采取鸡心夹头配合驱动；另一种是采用卡盘夹持棒料外圆，这两种安装方式辅助时间长，采用卡盘夹持外圆的方式定位精度也不太高。
3.成都好特精密机械有限公司设计的棒料浮动夹紧机构，采用固定在卡爪座上的拉伸弹簧拉着偏心卡爪旋转将棒料夹紧；当一根料加工完成后，动力机构需要先停机，再由直线缸体控制摆杆卡紧拨盘，动力机构再带动卡爪座反向旋转一个角度，才能松开偏心卡爪，实现可卸料，控制过程复杂，动力机构不能使用普通电机，需要采用伺服电机，成本较高。
4.设计装夹效率更高，辅助时间更短，成本更低的轴用快速夹紧装置具有现实意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供轴用快速夹紧装置，以解决现有技术中导致的零件夹持效率低的问题。
6.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：轴用快速夹紧装置，包括弹性件、若干个摆杆件、滑动芯轴和同轴安装在车床主轴上的夹具体，所述夹具体的中心处设有圆柱孔，所述夹具体右侧面的中心处设有凸环；所述滑动芯轴的外周设有左台肩和右台肩，所述左台肩和右台肩之间形成环槽，所述滑动芯轴的右端设有活动顶尖，所述滑动芯轴的左端滑动连接在所述圆柱孔内；所述弹性件的一端和所述凸环相连接，另一端和所述左台肩相连接；若干个所述摆杆件均布在所述夹具体的右侧面，所述摆杆件的固定端和所述夹具体铰接连接，所述摆杆件的连接端连接在所述环槽内，所述摆杆件的夹持端连接有摆动压块；所述滑动芯轴移动通过摆杆件的连接端带动摆杆件摆动，以使所述摆杆件夹持端连接的摆动压块夹持或松开轴类零件。
7.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述导向键滑动连接在所述导向键槽内。
8.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述弹性件为宝塔弹簧，所述宝塔弹簧的大端和所述凸环相连接，小端和所述左台肩的左侧面相连接。
9.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，还包括同轴连接在所述滑动芯轴右端的筒状的卡盘，所述卡盘的外周圆环上均布有和所述摆杆件相同数量的若干个卡槽，所述摆杆件的连接端滑动连接在所述卡槽内滑动。
10.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，还包括和所述活动顶尖同轴的活动顶针。
11.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述摆杆件包括摆动压杆和连接在所述摆动压杆中间部的横向叉杆，所述横向叉杆的远端连接有圆柱端，所述圆柱端和所述摆动压块相连接。
12.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述摆动压杆的一端通过铰支座和所述夹具体相连接，另一端设有圆柱头，所述圆柱头连接在所述环槽内。
13.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述圆柱头和所述圆柱端的朝向相同。
14.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述摆动压杆的长度为横向叉杆长度的.至倍。
15.进一步地，所述滑动芯轴的左端连接有导向键，所述圆柱孔内设有沿轴向方向的导向键槽，所述滑动芯轴的左端连接有轴卡，所述轴卡的外径大于所述圆柱孔的直径。
16.根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：1、装夹轴类零件时，轴类零件挤压活动顶尖，活动顶尖带动滑动芯轴移动，滑动芯轴带动摆杆件运动使夹持端连接的摆动压块夹持轴类零件；取轴类零件时，去除对轴类零件的压力，在弹性件的作用下滑动芯轴复位带动摆杆件摆动完成松开轴类零件的动作，通过压轴类零件和释放压力即可实现轴类零件的安装和松开，提高了零件安装拆卸的速度，多个摆动压块保证了对零件的夹持效果；2、滑动芯轴设置的导向键和圆柱孔内的导向键槽相适配，滑动芯轴运动时只能够沿着导向键槽设置的方向运动，防止滑动芯轴绕轴转动，保证了轴类零件夹持后轴类零件不会转动，保证了轴类零件的夹持效果；3、本技术在滑动芯轴上连接卡盘，卡盘的外周圆环上均布卡槽使摆杆件的连接端在卡槽内滑动，能够限制摆杆件只能在夹具体轴线方向摆动，保证了摆杆件对轴类零件的夹持效果。
附图说明
17.图1为本发明具体实施方式夹紧装置的整体结构示意图；图2为本发明具体实施方式夹紧装置的剖视图；图3为图2不同状态的结构示意图；图4为本发明具体实施方式中滑动芯轴及卡盘的结构示意图；图5为本发明具体实施方式中摆动压杆的结构示意图。
18.其中：10、夹具体；11、圆柱孔；12、凸环；20、摆动压杆；21、圆柱头；22、叉杆；23、圆柱端；30、铰支座；31、销轴；40、摆动压块；50、滑动芯轴；51、左台肩；52、右台肩；53、环槽；54、活动顶尖；55、导向键；56、轴卡；60、宝塔弹簧；70、卡盘；71、卡槽；80、活动顶针；90、轴类零件。
具体实施方式
19.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
20.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
21.如图1至图5所示，轴用快速夹紧装置，包括弹性件、若干个摆杆件、滑动芯轴50和同轴安装在车床主轴上的夹具体10，夹具体10的中心处设有圆柱孔11，夹具体10右侧面的中心处设有凸环12；滑动芯轴50的外周设有左台肩51和右台肩52，左台肩51和右台肩52之间形成环槽53，滑动芯轴50的右端设有活动顶尖54，滑动芯轴50的左端滑动连接在圆柱孔11内；弹性件的一端和凸环12相连接，另一端和左台肩51相连接；若干个摆杆件均布在夹具体10的右侧面，摆杆件的固定端和夹具体10铰接连接，摆杆件的连接端连接在环槽53内，摆杆件的夹持端连接有摆动压块40；滑动芯轴50移动通过摆杆件的连接端带动摆杆件摆动，以使摆杆件夹持端连接的摆动压块40夹持或松开轴类零件90。
22.装夹轴类零件时，轴类零件挤压活动顶尖，活动顶尖带动滑动芯轴移动，滑动芯轴带动摆杆件运动使夹持端连接的摆动压块夹持轴类零件；取轴类零件时，去除对轴类零件的压力，在弹性件的作用下滑动芯轴复位带动摆杆件摆动完成松开轴类零件的动作，通过压轴类零件和释放压力即可实现轴类零件的安装和松开，提高了零件安装拆卸的速度，多个摆动压块保证了对零件的夹持效果。
23.轴用快速夹紧装置（见附图1、2、3）通过圆盘形夹具体10同轴安装在车床主轴上。轴用快速夹紧装置由圆盘形夹具体10、几根异形摆动压杆20、铰支座30、几块摆动压块40、一个滑动芯轴50、一个宝塔弹簧60、卡盘70等构成。
24.在一些实施例中，夹具体10的形状不是圆盘状，例如可以为方形板状。相对于方形板状，圆盘状能够更好的适应机床的形状。
25.圆盘形夹具体10的中心设有圆柱孔11，在圆柱孔11上设有导向键槽（与导向键55配合）。在圆盘形夹具体10 的右端周边均布固定设有铰支座30，用于铰接安装摆动压杆20。在圆盘形夹具体10的右端还设有凸环12，用于安装宝塔弹簧60。宝塔弹簧60套设在滑动芯轴的左端圆柱外，宝塔弹簧左端大端抵住圆盘形夹具体的右端面，宝塔弹簧右端小端抵住左台肩51的左侧面。圆盘形夹具体10的左侧设有与机床主轴同轴定位安装的止口。
26.滑动芯轴50为回转体结构（见附图4）。
27.滑动芯轴的左端圆柱部分滑动安装在圆盘形夹具体的圆柱孔11内，可以轴向滑动。滑动芯轴的左端设有导向键55，导向键55与圆盘形夹具体的圆柱孔11处的键槽滑配，使得滑动芯轴50相对于圆盘形夹具体的圆柱孔11只能轴向滑动，不能转动。此种设计能够保证轴类零件装夹过程中不会转动，能够保证装夹的效果。完成装夹后，轴类零件也不能够转动，保证了加工过程中零件的夹持效果。
28.滑动芯轴的最左端还设有轴卡56，用于轴向限位。防止宝塔弹簧带动滑动芯轴移动过度。
29.滑动芯轴的右端设有等直径的左台肩51和右台肩52，左台肩51和右台肩52之间形成环槽53，摆动压杆下端的圆柱头21与环槽53滑配。
30.滑动芯轴的右端中心转动设有活动顶尖54。
31.滑动芯轴的右端还同轴固定设有敞口筒状卡盘70，卡盘70将滑动芯轴右端的环槽53罩住。在卡盘70周边的圆环上均布设有卡槽71。摆动压杆的下端可以在卡槽71内滑动。卡槽71与铰支座共同作用，用于限定异形摆动压杆只能在夹具体10的轴线方向摆动，不能绕夹具体10的轴线转动。
32.摆杆件为异形件（见附图5）。摆杆件两根以上，图例为六根。摆杆件包括摆动压杆20和横向叉杆22。
33.各摆动压杆20上端通过销轴31与夹具体周边均布的铰支座30分别铰接。
34.各摆动压杆20下端的圆柱头分别穿过卡盘70上的对应位置的卡槽71卡入滑动芯轴右端的环槽内。摆动压杆下端设计的圆柱头21能够更好的在环槽53内运动，进而有效的完成对轴类零件的夹持。
35.各摆动压杆20的右侧设有横向叉杆22，横向叉杆22的右端拐向下方，横向叉杆右下端的圆柱端23铰接设有摆动压块40。各摆动压块40下面设有与圆柱表面接触的大圆弧。摆动压块圆弧面的设计能够保证对轴类零件的夹持效果。
36.在一些实施例中，设计摆动压杆20的长度为横向叉杆22长度的两倍。横向叉杆22的长度尽可能小，摆动压杆20径向长度尽可能大，在轴向压力相等的情况下，横向叉杆22的长度越小，夹紧力越大。
37.本技术的动作过程如下：轴用快速夹紧装置通过圆盘形夹具体10同轴安装在车床主轴上。
38.将两端带有中心孔的待加工圆柱零件左端中心孔对准滑动芯轴的右端的活动顶尖54，右端由活动顶针80定位，轴向向左顶紧活动顶针80，各摆动压杆20的圆柱头随滑动芯轴50向左轴向移动，宝塔弹簧被轴向压缩，各摆动压块40向中心收拢，抱紧待加工圆柱零件的左端外圆。工件安装夹紧完毕，启动主轴，进行加工。
39.加工完成，主轴停转，向右退出活动顶针80，滑动芯轴在宝塔弹簧的弹力下向右复位，各摆动压块40远离中心，松开已加工圆柱零件的左端外圆。
40.更换下一工件，继续以上操作。
41.本技术具有如下优点：在右端活动顶针轴向顶紧工件的同时，左端各摆动压杆20端的摆动压块40同步抱紧工件左端外圆，取件时动作相反，安装及拆卸工件速度快。工装结构简单。
42.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。