一種可增力夾緊的自動自定心夾具的制作方法

本發明涉及機械加工及機床設備領域，尤其是一種可增力夾緊的自動自定心夾具。

背景技術：

自動自定心夾具主要用來對圓柱形工件進行夾持，實現快速定位夾持的同時，保證工件的軸線與機床刀具的軸線重合或平行，可直接進行下一步的機加工，大大縮減了工件裝夾找正準備時間，提高了效率。

液壓或氣動卡盤是最常見的自動自定心夾具，但因其過孔小、多組組合使用不便、工件必須穿入等因素，使用局限性很強。后續開發的非標自動自定心夾具中，一種是液壓馬達+梯形絲杠結構的自定心夾具，其驅動結構是一根液壓馬達驅動的梯形絲杠，梯形絲杠兩端分別分布旋向相反的螺紋，與兩端螺紋配合的螺母與一對v型夾具體連接，液壓馬達的正反向旋轉控制一對夾具體的開合。該結構可以實現自動自定心夾持并自鎖，缺點是液壓馬達在夾緊堵轉狀態下，其輸出扭矩會下降，導致夾緊力不足。另一種是液壓油缸加齒輪齒條結構的自定心夾具，其驅動結構是兩根齒條同時嚙合在一個齒輪上，由液壓缸驅動其中的一根齒條，液壓缸活塞往復移動實現兩根齒條的聯動，驅動一對v型夾具體實現其自定心開合。該結構可以實現大的夾緊力，缺點是定位精度差，且整個結構無法實現自鎖。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種可增力夾緊的自動自定心夾具。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種可增力夾緊的自動自定心夾具，左右對稱呈v型的夾具體活連接安裝在主體上，上面由壓板定位，側面由側頂板定位，夾具體的底部固定有螺母，螺母套于正反梯形絲杠上實現聯動；夾具體的內側上下兩端可拆卸安裝有不同規格的墊塊；正反梯形絲杠貫穿于主體底部，左側通過絲杠驅動結構連接于液壓馬達，右側設有微調結構。

本發明還具有以下附加技術特征：

作為本方案進一步具體優化的，微調結構包括有間隔套于正反梯形絲杠右端的推力球軸承，推力球軸承的外側套有微調軸承套，微調軸承套的和主體之間設有螺紋套；螺紋套的右側、微調軸承套的外側設有鎖緊螺母。

作為本方案進一步具體優化的，絲杠驅動結構中，箱體的內部設有呈空腔結構的換擋油缸，換擋油缸中設有壓蓋，箱體左端面布置有法蘭套，壓蓋和法蘭套之間貫穿設有活塞桿，活塞桿上套有撥臂；絲杠驅動結構中，正反梯形絲杠的右端經由雙排深溝球軸承固定于箱體的右端，正反梯形絲杠的左端經由連軸套固定于箱體的左端，正反梯形絲杠的中部套有滑移齒輪和雙聯齒輪，滑移齒輪連接于撥臂，雙聯齒輪與齒條活塞桿嚙合。

作為本方案進一步具體優化的，齒條活塞桿的一端伸入防護罩內，防護罩經由定位套導向連接于箱體的一側；齒條活塞桿的另一端伸入缸筒內，缸筒經由定位連接套導向連接于箱體的另一側，缸筒末端固定有缸蓋。

本發明和現有技術相比，其優點在于：

該發明采用正反梯形絲杠驅動的一對v型夾具結構，實現圓柱形工件的自定心夾持。該發明采用了絲杠軸向位置精確定位及微調結構，保證夾具的自定心位置精度，且可對自定心位置進行調整校準。該發明采用了液壓馬達驅動夾持定位、齒條—齒輪結構增力夾緊的方式，保證了較寬的夾持直徑范圍及最終可靠的強力夾緊。該發明實現了整個夾具夾持過程液壓驅動，無干涉快速順序實現工件的定位夾持及夾緊。

該發明應用于圓柱形工件的自定心定位及強力夾緊，通過以上所描述的調整方法可調整、校準自定心夾持中心位置。更換不同規格的等高墊塊，實現大的夾持直徑范圍。對于較長的圓柱形工件，可多組夾具組合使用。夾具由液壓系統實現自動控制，順序實現快速定位夾緊。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的整體結構示意圖；

圖3為本發明的微調結構示意圖；

圖4為本發明的絲杠驅動結構示意圖；

圖5為本發明的絲杠驅動剖視結構示意圖；

附圖標記說明：

1墊塊，2v型夾具體，3正反梯形絲杠，4微調結構，5螺母，6絲杠驅動結構，7液壓馬達，8壓板，9側頂板，10螺紋套，11鎖緊螺母，12軸承套，13推力球軸承，14連軸套，15法蘭套，16撥臂，17活塞桿，18壓蓋，19換擋油缸，20箱體，21滑移齒輪，22雙聯齒輪，23缸蓋，24缸筒，25定連接位套，26齒條活塞桿，27定位套，28防護罩。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

一種可增力夾緊的自動自定心夾具，左右對稱呈v型的夾具體2活連接安裝在主體上，上面由壓板8定位，側面由側頂板9定位，夾具體2的底部固定有螺母5，螺母5套于正反梯形絲杠3上實現聯動；夾具體2的內側上下兩端可拆卸安裝有不同規格的墊塊1；正反梯形絲杠3貫穿于主體底部，左側通過絲杠驅動結構6連接于液壓馬達7，右側設有微調結構4。

微調結構4包括有間隔套于正反梯形絲杠3右端的推力球軸承13，推力球軸承13的外側套有微調軸承套12，微調軸承套12的和主體之間設有螺紋套10；螺紋套10的右側、微調軸承套12的外側設有鎖緊螺母11。

絲杠驅動結構6中，箱體20的內部設有呈空腔結構的換擋油缸19，換擋油缸19中設有壓蓋18，箱體20左端面布置有法蘭套15，壓蓋18和法蘭套15之間貫穿設有活塞桿17，活塞桿17上套有撥臂16。絲杠驅動結構6中，正反梯形絲杠3的右端經由雙排深溝球軸承固定于箱體20的右端，正反梯形絲杠3的左端經由連軸套14固定于箱體20的左端，正反梯形絲杠3的中部套有滑移齒輪21和雙聯齒輪22，滑移齒輪21連接于撥臂16，雙聯齒輪22與齒條活塞桿26嚙合。

齒條活塞桿26的一端伸入防護罩28內，防護罩28經由定位套27導向連接于箱體20的一側；齒條活塞桿26的另一端伸入缸筒24內，缸筒24經由定位連接套25導向連接于箱體20的另一側，缸筒24末端固定有缸蓋23。

實施例1

在圖1和圖2中，一對v型夾具體2安裝在主體上，上面由壓板8定位，側面由側頂板9定位，通過一對安裝在正反梯形絲杠3上的螺母5實現聯動；v型夾具體2上安裝墊塊1，延長使用壽命，且可更換不同規格的墊塊1，滿足較大的夾持直徑范圍。正反梯形絲杠3的左端為絲杠驅動結構6及液壓馬達7。

在圖3中，正反梯形絲杠3的右端有相應的微調結構4，用于初裝配時精確調整自定心位置以及使用一段時間后的精度校準。調整時，由v型夾具體2自定心夾持相應的檢具，松開鎖緊螺母11，微調軸承套12使得自定心夾持中心對零，把緊鎖緊螺母11。正反梯形絲杠3整體軸向位移由一對推力球軸承13約束，保證了定位精度及剛性。

在圖4和圖5中，絲杠驅動結構6為緊湊型結構，換擋油缸19與箱體20做成一體，在箱體20左端面布置法蘭套15，滿足換擋油缸19的加工工藝要求及活塞桿17、壓蓋18的安裝。齒條油缸為分離結構，包括缸蓋23、缸筒24、定位連接套25，把合在箱體20上，齒條活塞桿26與雙聯齒輪22嚙合，另一端由定位套27導向，伸出的部分由防護罩28進行防護。

一種可增力夾緊的自動自定心夾具的使用方法，液壓馬達7通過聯軸套14與正反梯形絲杠3連接，驅動旋轉實現工件的定位夾持后，液壓馬達7堵轉，此時啟動換擋油缸19動作，撥臂16推動滑移齒輪21與雙聯齒輪22嚙合，到位后，齒條油缸啟動，齒條活塞桿26驅動雙聯齒輪22實現正反梯形絲杠3微旋轉，實現v型夾具體2對工件的強力夾緊。

工件夾持定位過程中，高壓液壓馬達7驅動正反梯形絲杠3旋轉，驅動一對v型夾具2閉合，托起定位工件并最終夾持定位；定位工件至中心后，液壓馬達7堵轉，此時液壓馬達7的輸出扭矩下降，由于正反梯形絲杠2的自鎖性，工件不會偏離定心位置，但是v型夾具體2對工件的夾緊附著力有限；液壓系統檢測液壓馬達7堵轉信號后，液壓馬達7停止工作，啟動相應液壓閥啟動換擋油缸，進行齒輪對嚙合，此時齒條—齒輪結構的齒條油缸處于自由狀態，保證嚙合順利無干涉；嚙合到位后，換擋油缸19停止并使控制閥處于“o”自鎖位，啟動齒條活塞桿26油缸，驅動齒輪帶動正反梯形絲杠3微動，依靠齒條活塞桿26油缸的拉力實現較大的夾緊力，保證工件夾緊牢靠。對于φ60mm規格齒條油缸，工作壓力6.3mpa，齒輪為m3/z30，正反梯形絲杠3為t50×8條件下，結合工作效率，可實現的水平夾緊力可達125000n。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。