夾具的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種夾具，夾具包括：固定夾體，該固定夾體包括沿第一方向延伸的固定夾持表面；活動夾頭，活動夾頭圍繞著方向與第一方向相同的軸線可轉動地設置于固定夾體上，活動夾頭包括與固定夾持表面相對設置的活動夾持表面，活動夾持表面與固定夾持表面之間形成用于容置待夾持零件的夾持空間，在垂直于軸線的截面中活動夾持表面從始端至終端與軸線的距離具有逐漸增加的趨勢；加力單元，加力單元對活動夾頭持續施加使終端朝向始端轉動的力。待夾持零件可以穩定地夾持于該夾具內。
【專利說明】夾具
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械加工領域，更具體地，涉及一種夾具。
【背景技術】
[0002]對于軸類零件的磨削加工，在外圓磨床上常用的夾具是采用三個普通的螺釘和雞心夾頭構成的工裝進行裝夾的。常規的雞心夾頭是一個雞心形狀的工裝本體，通過兩個螺釘將軸類零件卡緊，再使用一個螺釘作為撥桿帶動雞心夾頭及軸類零件旋轉。
[0003]以上現有技術的夾具可能會由于機床振動和旋轉使用于卡緊軸類零件的螺釘發生松脫，造成夾緊不可靠。尤其在長時間磨削工件中，更有可能會產生夾緊力不夠的情況。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于提供一種夾具，旨在對零件進行機械加工的過程中，使夾具始終可靠的夾緊零件。
[0005]本發明提供了一種夾具，夾具包括:固定夾體，固定夾體包括沿第一方向延伸的固定夾持表面；活動夾頭，活動夾頭圍繞著方向與第一方向相同的軸線可轉動地設置于固定夾體上,活動夾頭包括與固定夾持表面相對設置的活動夾持表面,活動夾持表面與固定夾持表面之間形成用于容置待夾持零件的夾持空間，在垂直于軸線的截面中活動夾持表面從始端至終端與軸線的距離具有逐漸增加的趨勢；加力單元，加力單元對活動夾頭持續施加使終端朝向始端轉動的力。
[0006]進一步地,夾具還包括用于驅動活動夾頭從始端朝向終端轉動的操作柄,操作柄與活動夾頭固定連接。
[0007]進一步地，操作柄設置于活動夾持表面的始端一側。
[0008]進一步地，固定夾體包括第一窗口，操作柄穿過第一窗口與活動夾頭連接，第一窗口通過限制操作柄的活動范圍來限制活動夾頭的轉動范圍。
[0009]進一步地，操作柄為L形拉桿，L形拉桿包括相交的第一桿段和第二桿段，第一桿段的第一端與活動夾頭固定連接，第一桿段的第二端穿出第一窗口與第二桿段的第一端連接，第二桿段位于固定夾體的外部。
[0010]進一步地，固定夾持表面包括與待夾持零件接觸的耐磨表面。
[0011]進一步地，固定夾體包括夾持本體和鑲嵌入夾持本體的耐磨塊，耐磨表面為耐磨塊的表面。
[0012]進一步地，加力單元包括彈簧。
[0013]進一步地，彈簧為偏壓彈簧，活動夾頭包括彈簧座，固定夾體包括第二窗口和可拆卸地封堵于第二窗口外側的蓋板，偏壓彈簧的第一端設置于彈簧座內，偏壓彈簧的第二端與蓋板連接或抵接。
[0014]進一步地，夾具還包括撥桿，撥桿連接于固定夾體并向遠離固定夾體的方向延伸。
[0015]進一步地，固定夾體設置有螺紋安裝孔，撥桿包括螺紋桿和鎖定螺母，螺紋桿旋入螺紋安裝孔內，鎖定螺母鎖定螺紋桿和固定夾體之間的位置。
[0016]進一步地，固定夾持表面為V形夾持表面。
[0017]進一步地,活動夾持表面具有鋸齒結構；或者,活動夾頭包括夾頭本體和粘結于夾頭本體上的橡膠墊，活動夾持表面為橡膠墊的表面。
[0018]根據本發明的夾具，該夾具包括固定夾體、活動夾頭和加力單元。固定夾體包括沿第一方向延伸的固定夾持表面。活動夾頭圍繞著方向與第一方向相同的軸線可轉動地設置于固定夾體上。活動夾頭包括與固定夾持表面相對設置的活動夾持表面。活動夾持表面與固定夾持表面之間形成用于容置待夾持零件的夾持空間。在垂直于軸線的截面中活動夾持表面從始端至終端與軸線的距離具有逐漸增加的趨勢。加力單元對活動夾頭持續施加使終端朝向始端轉動的力。當待夾持零件置于夾持空間內后，加力單元對活動夾頭的力使活動夾持表面自然壓靠于待夾持零件上，并且，加力單元施加的力是持續性的，因此，在活動夾持表面自然壓靠于待夾持零件上后，加力單元施加的力會轉變為對待夾持零件的夾持力，該夾持力不會因機床振動和夾具旋轉產生較大變化，從而待夾持零件可以穩定地夾持于該夾具內。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是本發明優選實施例的夾具的剖視結構示意圖；
[0021]圖2是圖1的局部剖視的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0024]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在......之上”、“在......上
方”、“在......上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器
件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件
或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在......上方”可以包括
“在......上方”和“在......下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉
90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
[0025]正如【背景技術】所介紹的，現有技術存在由于機床振動和旋轉使用于卡緊的螺釘發生松脫造成夾緊不可靠的技術問題。為解決該技術問題，如圖1和圖2所示，本發明提供一種夾具，該夾具包括固定夾體10、活動夾頭20和加力單元。固定夾體10包括沿第一方向延伸的固定夾持表面A。活動夾頭20圍繞著方向與第一方向相同的軸線O可轉動地設置于固定夾體10上。活動夾頭20包括與固定夾持表面A相對設置的活動夾持表面B。活動夾持表面B與固定夾持表面A之間形成用于容置待夾持零件的夾持空間。在垂直于軸線O的截面中活動夾持表面B從始端至終端與軸線O的距離具有逐漸增加的趨勢。加力單元對活動夾頭20持續施加使終端朝向始端轉動的力。
[0026]由于在垂直于軸線的截面中活動夾持表面從始端至終端與軸線的距離具有逐漸增加的趨勢而且有加力單元對活動夾頭持續施加使終端朝向始端轉動的力，因此，當待夾持零件置于夾持空間內后，加力單元對活動夾頭20的力使活動夾持表面B自然壓靠于待夾持零件上，并且，加力單元施加的力是持續性的，因此，在活動夾持表面B自然壓靠于待夾持零件上后，加力單元施加的力會轉變為對待夾持零件的夾持力，該夾持力不會因機床振動和夾具旋轉產生較大變化，從而待夾持零件可以穩定地夾持于該夾具內。
[0027]以下將結合圖1和圖2對本發明優選實施例作出進一步說明。
[0028]如圖1所示，在本實施例中，夾具I用于夾持具有圓柱形外周面的零件2，零件2可以是軸或與軸具有相似的外形的軸類零件如管狀零件。夾具I具有用以傳遞主軸的旋轉動力的撥桿80。主軸撥頭3用于撥動撥桿80以驅動夾具I旋轉。
[0029]本實施例中，前述第一方向，即固定夾持表面A的延伸方向在圖1中為垂直于紙面的方向。固定夾持表面A與零件2具有左右對稱的兩個接觸部。固定夾持表面A為V形夾持表面。V形夾持表面可以用其它適當形狀的表面代替如以弧形表面等曲線形表面代替。
[0030]活動夾持表面B在本實施例中為相對于軸線O偏心設置的弧柱面。但是,只要能對待夾持零件可靠的夾緊的活動夾持表面的形狀均可以在本發明中采用，例如，在垂直于軸線O的平面上的活動夾持表面的截面形狀也可以是圓的漸開線等等。
[0031]其中，前述的“逐漸增加的趨勢”并不要求從始端至終端始終逐漸增加，而是在整體逐漸增加的條件下，可以允許有局部的不影響夾持功能的不增加甚至減小。例如，為了增大活動夾持表面的摩擦力，可以將活動夾持表面制作成鋸齒面。
[0032]為了增大活動夾持表面的摩擦力還可以是，活動夾頭包括夾頭本體和粘結于夾頭本體上的橡膠墊，活動夾持表面為橡膠墊的表面。
[0033]本實施例中，活動夾頭20的始端位于圖1中的右側，而終端位于圖1中的左側。
[0034]優選地,夾具I還包括用于驅動活動夾頭20從始端朝向終端轉動的操作柄60.操作柄60與活動夾頭20固定連接。操作柄60的設置可以使零件2從夾具I中取出方便，在取出時，只要旋轉操作柄60，克服加力單元的提供的夾持力即可以使活動夾持表面B與零件2的表面解除壓靠關系，從而零件2即可順利從夾具I中取出。
[0035]更優選地，操作柄60設置于活動夾持表面B的始端一側。該設置可以使夾具I在轉動過程中，操作柄60受到的離心力傳遞到活動夾頭20上，最終作用于零件2的表面，與加力單元對零件2的夾持力形成合力，使夾具I對零件2的夾緊力比停止時更大，從而不會因夾具I旋轉而放松對零件2的夾持。
[0036]固定夾體10為夾具I的基礎零件。如圖1所示，本實施例中，固定夾體10包括夾持本體11，夾持本體11上設置第一窗口 111，操作柄60穿過第一窗口 111與活動夾頭20連接，第一窗口 111通過限制操作柄60的活動范圍來限制活動夾頭20的轉動范圍。本實施例中，由于操作桿60和第一窗口 111之間的位置關系，第一窗口 111的上側限制了操作桿60向上運動的范圍，從而,加力單元推動活動夾頭20轉動時,不會過于偏離夾持零件2時的位置。
[0037]優選地，操作柄60為L形拉桿，L形拉桿包括相交的第一桿段和第二桿段，第一桿段的第一端與活動夾頭20固定連接，第一桿段的第二端穿出第一窗口 111與第二桿段的第一端連接，第二桿段位于固定夾體10的外部。將操作柄60設置為L形拉桿，一方面，在推動活動夾頭20轉動時可以更加省力，另一方面，在夾具I轉動時，L形拉桿可以受到更大的離心力，因此，可以在夾具I轉動時更好地夾持零件2。為了便于夾具I的組裝和拆卸，L形拉桿優選地與活動夾頭20通過螺紋連接。
[0038]優選地，固定夾持表面A包括與零件2接觸的耐磨表面。如圖1所示，固定夾體10還包括鑲嵌入夾持本體11的耐磨塊12，耐磨表面為耐磨塊12的表面。兩塊耐磨塊12分別鑲嵌于V形夾持表面左右兩側的鑲嵌槽113內。耐磨塊12與夾持本體11可以通過粘貼或螺釘固定連接。耐磨塊12優選地為硬質合金塊。
[0039]在本實施例中，采用了偏壓彈簧40作為加力單元。活動夾頭20包括彈簧座21。彈簧座21為容納偏壓彈簧40的第一端的凹槽。固定夾體10包括第二窗口 112和封堵于第二窗口 112外側的蓋板13，蓋板13通過螺釘14與夾持本體11可拆卸地連接。偏壓彈簧40的第一端設置于彈簧座21內，偏壓彈簧40的第二端與蓋板13連接或抵接。設置第二窗口 112和相應的蓋板13，一方面可以為偏壓彈簧40的第二端提供安裝座，另一方面也便于偏壓彈簧40的安裝，而且，通過在蓋板13和夾持本體11之間設置調節墊片或者調節蓋板13與第一窗口配合處的厚度，還可以調節偏壓彈簧40的偏壓力。
[0040]加力單元不限于本實施例的偏壓彈簧40，例如，可以用設置于右側的拉伸彈簧代替本實施例中設置于活動夾頭20左側的偏壓彈簧40。
[0041]夾具I的撥桿80連接于固定夾體10并向遠離固定夾體10的方向延伸。如圖1所示，撥桿80設置于固定夾體10的夾持本體11上的V形夾持表面的角部處。V形夾持表面的角部處的夾持本體11上設置有螺紋安裝孔117。撥桿80包括螺紋桿81和鎖定螺母82。螺紋桿81旋入螺紋安裝孔117內。鎖定螺母82鎖定螺紋桿81和固定夾體10之間的位置。螺紋桿81和鎖定螺母82的設置，可以使撥桿80彎曲時易于拆卸和更換，又能減少撥桿80從夾持本體11上松脫的可能。
[0042]如圖1和圖2所示，在圖1中，夾持本體11的上部為矩形盒體，矩形盒體的左右側壁相對于前后側壁向下延伸一段距離，并且，左右側壁的底部與一前后方向(對應于第一方向)延伸的V形底壁連接。V形底壁的上表面即為V形夾持表面。因此，前后側壁的底部和V形夾持表面就形成了可供零件2穿過的孔洞。活動夾頭20通過穿過夾持本體11的前后側壁的銷軸30與夾持本體11連接。第一窗口 111開設于夾持本體11的右側壁上，第二窗口 112與第一窗口 111相對,開設于夾持本體11的左側壁上。
[0043]本實施例的夾具I的工作原理如下:
[0044]零件2以外圓定位。夾具I套裝在零件2上后，通過偏壓彈簧40的彈簧力使活動夾頭20自行壓靠零件2。開動機床后，由于離心力作用，會使操作柄60具有繞銷軸30向外擺動的趨勢，從而使活動夾頭20的夾緊力隨夾具I旋轉而加大。零件2加工完畢后，關停機床，同時作用于操作柄60的離心力消失，按下操作柄60后即可松開零件2。在零件2的整個加工過程中，無需夾緊和松開零件2的操作。夾具I的夾緊力會隨旋轉運動逐漸加大，操作方便快速，不需要夾緊操作，大大節約了零件的裝夾時間，提高了生產效率。本夾具I尤其適用于在磨床上加工軸類零件時的裝夾。
[0045]從以上的描述中可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果:
[0046]當待夾持零件置于夾持空間內后，加力單元對活動夾頭的力使活動夾持表面自然壓靠于待夾持零件上，并且，加力單元施加的力是持續性的，加力單元施加的力會轉變為對待夾持零件的夾持力，該夾持力不會因機床振動和夾具旋轉產生較大變化，從而待夾持零件可以穩定地夾持于該夾具內。
[0047]夾具的夾緊力會隨旋轉運動逐漸加大，操作方便快速，不需要夾緊操作，大大節約了零件的裝夾時間，提高了生產效率。
[0048]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種夾具，其特征在于，所述夾具(I)包括: 固定夾體(10)，所述固定夾體(10)包括沿第一方向延伸的固定夾持表面(A)； 活動夾頭(20)，所述活動夾頭(20)圍繞著方向與所述第一方向相同的軸線(O)可轉動地設置于所述固定夾體(10)上，所述活動夾頭(20)包括與所述固定夾持表面(A)相對設置的活動夾持表面(B)，所述活動夾持表面(B)與所述固定夾持表面(A)之間形成用于容置待夾持零件的夾持空間，在垂直于所述軸線(O)的截面中所述活動夾持表面(B)從始端至終端與所述軸線(O)的距離具有逐漸增加的趨勢； 加力單元，所述加力單元對所述活動夾頭(20)持續施加使所述終端朝向所述始端轉動的力。
2.根據權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具(I)還包括用于驅動所述活動夾頭(20)從所述始端朝向所述終端轉動的操作柄(60)，所述操作柄(60)與所述活動夾頭(20)固定連接。
3.根據權利要求2所述的夾具，其特征在于，所述操作柄(60)設置于所述活動夾持表面⑶的始端一側。
4.根據權利要求3所述的夾具，其特征在于，所述固定夾體(10)包括第一窗口(111)，所述操作柄(60)穿過所述第一窗口(111)與所述活動夾頭(20)連接，所述第一窗口(111)通過限制所述操作柄(60)的活動范圍來限制所述活動夾頭(20)的轉動范圍。
5.根據權利要求4所述的夾具，其特征在于，所述操作柄(60)為L形拉桿，所述L形拉桿包括相交的第一桿段和第二桿段，所述第一桿段的第一端與所述活動夾頭(20)固定連接，所述第一桿段的第二端穿出所述第一窗口(111)與所述第二桿段的第一端連接，所述第二桿段位于所述固定夾體(10)的外部。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的夾具，其特征在于，所述固定夾持表面(A)包括與所述待夾持零件接觸的耐磨表面。
7.根據權利要求6所述的夾具，其特征在于，所述固定夾體(10)包括夾持本體(11)和鑲嵌入所述夾持本體(11)的耐磨塊(12)，所述耐磨表面為所述耐磨塊(12)的表面。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的夾具，其特征在于，所述加力單元包括彈簧。
9.根據權利要求8所述的夾具，其特征在于，所述彈簧為偏壓彈簧(40)，所述活動夾頭(20)包括彈簧座(21)，所述固定夾體(10)包括第二窗口(112)和可拆卸地封堵于所述第二窗口(112)外側的蓋板(13)，所述偏壓彈簧(40)的第一端設置于所述彈簧座(21)內，所述偏壓彈簧(40)的第二端與所述蓋板(13)連接或抵接。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的夾具，其特征在于，所述夾具(I)還包括撥桿(80)，所述撥桿(80)連接于所述固定夾體(10)并向遠離所述固定夾體(10)的方向延伸。
11.根據權利要求10所述的夾具，其特征在于，所述固定夾體(10)設置有螺紋安裝孔(117)，所述撥桿(80)包括螺紋桿(81)和鎖定螺母(82)，所述螺紋桿(81)旋入所述螺紋安裝孔(117)內，所述鎖定螺母(82)鎖定所述螺紋桿(81)和所述固定夾體(10)之間的位置。
12.根據權利要求1至5中任一項所述的夾具，其特征在于，所述固定夾持表面(A)為V形夾持表面。
13.根據權利要求1至5中任一項所述的夾具，其特征在于，所述活動夾持表面(B)具有鋸齒結構；或者，所述活動夾頭包括夾頭本體和粘結于所述夾頭本體上的橡膠墊，所述活動夾持表面(B)為所 述橡膠墊的表面。
【文檔編號】B24B41/06GK103978427SQ201410225341
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】金燦 申請人:中聯重科股份有限公司