CN101121256A - 多功能快换双动爪台虎钳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能快换双动爪台虎钳，包括一个钳身、一个丝杠和两个动钳爪、丝母，丝母与动钳爪之间设置驱动块，动钳爪与驱动块之间的联结方式为燕尾形式，其间设置了弹销，成弹性连接；丝杠绕丝母旋转带动两个驱动块，驱动块推动动钳爪相向(或反向)平移形成钳口夹持(或胀持)工件；钳身为长方体，在钳身的五面设置了螺孔、销孔或压板槽；丝杠隐于钳体内，实现了台虎钳在机床工作台面可平卧、侧卧、立置，可组合之功能；在两个动钳爪之间设置一个定钳爪，定钳爪固定在钳身上，可以实现单工位和二工位的转换。定钳爪和动钳爪的材料可以是钢、铝或铜，既可以是硬爪，也可以是软爪，动钳爪便于快速更换，可夹持各种型面之工件。

Description

多功能快换双动爪台虎钳

技术领域

本发明涉及一种台虎钳，具体是涉及机械加工切削机床装夹工件用台虎钳，属机床附件技术领域。

背景技术

现有的普通的台虎钳有绕固定丝母旋转的丝杠，丝杠带动动钳爪与钳身定钳爪靠合形成一个钳口而夹持工件，这类台虎钳存在以下问题：1)动钳爪与丝杠直接连接，不可随意更换；2)动钳爪均是硬爪，不可随意加工，对于复杂型面之工件，往往出现夹持不可靠现象，或不能夹持；3)不具备胀爪功能；4)在机床台面安装方式单一，不可组合；5)制造工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是设计一种新型的多功能快换双动钳爪台虎钳，解决现有技术台虎钳存在的上述五个问题，动钳爪与丝杠不直接连接，可随意快速更换，可临床加工，夹持可靠，可实现单工位和二工位使用，并具备胀爪功能，在机床台面安装可实现侧卧、立置、平卧安装，制造工艺简单。

本发明所采用的技术方案是，设计一种多功能快换双动钳爪台虎钳，包括一个钳身、一个丝杠和两个相对应的动钳爪、丝母，其特征是：钳身为长方体，在钳身的五面设置了与机床工作台面固定安装的螺孔、销孔或压板槽；丝母与动钳爪之间设置驱动块，动钳爪与驱动块之间的联结方式为燕尾形式，其间设置了弹销，成弹性连接；驱动块与丝母之间为固定连接，在动钳爪和钳身之间设置滑动导轨，导轨与钳身固定连接；丝杠的两端的螺纹旋向相反，端头为外六方，当用内六方扳手转动丝杠的任一端，同时推动分别与两个丝母连为一体的两个驱动块沿钳身相向平移，两个驱动块分别推动两个动钳爪沿导轨相向平移从而夹持工件，当用内六方扳手反转丝杠时，则两个驱动块分别推动两个动钳爪沿导轨反向平移从而胀持工件；

在两个动钳爪之间设置一个定钳爪，定钳爪固定在钳身导轨上，当旋转丝杠使动钳爪平移时，在两个动钳爪和定钳爪之间分别形成一个钳口，成为二工位。定钳爪可拆卸，成为单工位。

在钳身中央设置有支撑丝杠的支座，丝杠的中部为光轴，支座和支座盖相配形成与丝杠中部光轴外经相配的光孔，光孔对丝杠起定位和导向作用，丝杠可在所述光孔中自由转动。

丝杠的长度小于钳身长度，使丝杠隐于钳体内。

动钳爪和定钳爪的材料可以是铜、铝或钢任何一种材料，既可以是硬爪，也可以是软爪。

动钳爪与驱动块之联接设计成燕尾形式，如图14所示，当夹持力F1，驱动块对钳口的作用力F2，以受力面、燕尾槽底面和动钳爪外端面的交点0为支点，L为F1的力臂，H为F2的力臂，α为燕尾角，则H、α、L满足关系式H×sin α＜L，这样设计可以保证动钳爪不会发生“撅口”现象。

本发明的有益效果是：动钳爪便于快速更换，使台虎钳随意更换硬爪、软爪成为现实，可夹持各种型面之工件；双动钳爪，二工位结构，既可以单工位使用，也可以二工位使用，改变了一般虎钳工位单一的问题；不仅具有夹紧功能，而且具有胀爪功能，改变了一般虎钳只有夹紧功能的状况；钳体为长方体，丝杠隐于钳体内，实现了台虎钳在机床工作台面可平卧、侧卧、立置，可组合之功能，一般台虎钳不具备侧卧、立置、组合功能；当“燕尾”H、α、L满足关系式H×sin α＜L时，不会发生“撅口”现象，改变了一般虎钳夹持工件力矩较大时，动钳爪可能出现的“撅口”现象；制造工艺简单，只需要机械加工和热处理工艺，一般台虎钳还需要铸造工艺。

本发明的强大功能，可以使机床之功能得以更充分发挥；可减少科研生产中的专用工艺装备；可使企业产品研制周期缩短、费用降低；同时，对机械加工工艺的简捷化有一定的积极意义。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是图1所示结构的剖面图；

图3是实施例钳身主视图；

图4是实施例钳身俯视图；

图5是实施例钳身左视图；

图6是实施例动钳爪主视图；

图7是实施例动钳爪左视图；

图8是实施例驱动块主视图；

图9是实施例驱动块左视图；

图10是实施例定钳爪结构示意图；

图11是实施例支座盖结构示意图；

图12是实施例支座结构示意图；

图13是钳口力学分析示意图。

图中，1.钳身，2.丝杠，3.丝母，4.驱动块，5.动钳爪，6.弹销，7.弹簧，8.螺杆，9.导轨，10.螺钉，11.支座，12.螺钉，13.支座盖，14.定钳爪，15.螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1、图2所示，多功能快换双动钳爪台虎钳包含钳身1、丝杠2、丝母3、驱动块4、动钳爪5，其中，钳身1和丝杠2各一件，丝母3、驱动块4和动钳爪5各两件；如图3至图5所示，钳身1为长方体结构，钳身1上在布置驱动块4和动钳爪5的面上有供驱动块4移动的滑道和安装导轨9的两个导轨槽，在另外五个面上设置有供在机床工作台上安装的螺孔、销孔或压板槽；在导轨9上有与钳身1导轨槽相对应的凸棱，安装时导轨9的凸棱嵌入导轨槽，并通过螺钉与钳身1固定，使导轨定位可靠；

如图6、图7所示，动钳爪5的下部中间部位突出一燕尾槽，燕尾槽的两侧形成与导轨9相配的滑道，使动钳爪5可沿导轨9在钳身1上平移；

如图8、图9所示，驱动块4的上部结构为与动钳爪5下部燕尾槽相对应的燕尾结构，在燕尾的腰部有安装螺杆8和弹销6的螺杆过孔。如图1所示，驱动块4与动钳爪5之间设置有弹销6，驱动块4的上部的燕尾结构与动钳爪5下部的燕尾槽相对应，在燕尾和燕尾槽之间设置弹销结构，弹销6的一端有内螺纹，螺杆8穿过螺杆孔压入弹簧7后旋入弹销的螺纹孔中，弹销6通过弹簧7和螺杆8形成的弹力向外顶住动钳爪5的燕尾槽外侧面，使燕尾槽的内侧面与驱动块的燕尾内侧面贴合；通过螺杆8旋入弹销6的深浅调整弹销6的行程。驱动块4的中部设置有丝杠2的过孔，在过孔的中央开有一方形槽，丝母3为方形，方形槽的尺寸与丝母3的外形相适应，丝母3嵌入驱动块4的方形槽中后不能旋转，从而使丝母3与驱动块4固定连接；驱动块4的下部形状与钳身1上的滑道形状相适应，并可在滑道中向钳身1的两端和中间自由移动，在驱动块4平移时起导向作用。丝杠2的两端为外六方结构，中间部分为光轴没有螺纹，两端的梯形螺纹旋向相反；丝母3的梯形内螺纹与丝杠2的梯形外螺纹相配；

当用内六方扳手扳动丝杠2的任意一端使丝杠2转动时，丝杠2两端左、右旋的梯形螺纹分别带动两端的丝母3，两丝母3分别推动两端的两个驱动块4沿钳身1滑道分别向内平移即相向平移，两驱动块4分别推动两动钳爪5使两动钳爪5沿导轨9分别向内平移即相向平移，从而夹持工件；当反转丝杠2时两动钳爪5则分别向外平移即反向移动，从而胀持工件。在本实施例中，丝杠2的长度小于钳身1的长度。

为使丝杠2定位精确，如图1、图2所示，在钳身1中央设置有支撑丝杠2的支座11，支座11上有支座盖13，支座11和支座盖13的结构如图11和图12所示，支座11和支座盖13上各有半孔，支座盖13和支座11通过螺钉12连接形成与丝杠2中部外经相配的光孔，光孔对丝杠2起定位和导向作用，丝杠2可在支座光孔中自由转动，支座11的下部有定位柱，定位柱***钳身1中央的定位孔中，再通过螺钉12使支座11和支座盖13与钳身1连接固定。

以上是本发明作为单工位使用的情况，对工件的夹持依靠两个动钳爪5相对平移靠合形成一个钳口，可以夹持工件较大，并且具有胀爪功能。

作为本发明的进一步延伸，如图1、图2所示，在两动钳爪5之间设置一个定钳爪14，定钳抓14的形状如图10所示，定钳爪14与钳身1的导轨9通过螺钉15固定连接，动钳爪5移动时在两个动钳爪5和定卡爪14之间分别形成一个钳口，即形成两个钳口，这样可以实现台虎钳在二工位下工作。如果拆下定钳爪14，则可作为单工位虎钳使用。

在本发明中，动钳爪5很方便更换，需要更换动钳爪4时，可一只手向内推动动钳爪4的外端，使弹销6压缩弹簧7而发生位移后，另一只手搬起动钳爪5的内端，从而快速拆下动钳爪5；安装动钳爪5时，一只手推动动钳爪5的外端，压动弹销6，使弹簧7压缩，另一只手按下动钳爪5的内端即可，从而快速安装动钳爪5。动钳爪5、定钳爪14均可用硬爪或软爪，动钳爪5和定钳爪14的材料可以是铝、铜或钢的任何一种，软卡爪可按被夹持或被胀持的工件的几何状态临时加工，使任意型面之工件夹持可靠。

如图13所示，为动钳口力学分析图，动钳爪与驱动块之联接设计成燕尾形式，在图中，F1为夹持力，F2为驱动块对钳口的作用力，f1、f2为F2的分力，以0为支点，L为F1的力臂，H为F2的力臂，α为燕尾角，当H、α、L满足关系式H×sin α＜L时，不会发生“撅口”现象，所以设计时应满足H×sin α＜L。

Claims (6)

1.多功能快换双动钳爪台虎钳，包括一个钳身(1)、一个丝杠(2)和两个相对应的动钳爪(5)、丝母(3)，其特征是：钳身(1)为长方体，在钳身(1)的五面设置了与机床工作台面固定安装的螺孔、销孔或压板槽；丝母(3)与动钳爪(5)之间设置驱动块(4)，动钳爪(5)与驱动块(4)之间的联结方式为燕尾形式，其间设置了弹销(6)，成弹性连接；驱动块(4)与丝母(3)之间为固定连接，在动钳爪(5)和钳身(1)之间设置滑动导轨(9)，导轨(9)与钳身(1)固定连接；丝杠(2)两端的螺纹旋向相反，两端头为外六方，当用内六方扳手转动丝杠(2)的任一端，同时推动分别与两个丝母(3)连为一体的两个驱动块(4)沿钳身(1)相向平移，两个驱动块(4)分别推动两个动钳爪(5)沿导轨(9)相向平移，从而夹持工件，当用内六方扳手反转动丝杠(2)时，则两个驱动块(4)分别推动两个动钳爪(5)沿导轨(9)反向平移，从而胀持工件。

2.根据权利要求1所述台虎钳，其特征是：在两个动钳爪(5)之间设置一个定钳爪(14)，定钳爪(14)固定在钳身(1)的导轨(9)上，当转动丝杠(2)使动钳爪(5)平移时，在两个动钳爪(5)和定钳爪(14)之间分别形成一个钳口，成为二工位。

3.根据权利要求1所述台虎钳，其特征是：在钳身(1)中央设置有支撑丝杠(2)的支座(11)，丝杠(2)的中部为光轴，支座(11)和支座盖(13)相配形成与丝杠(2)中部光轴外经相配的光孔，光孔对丝杠(2)起定位和导向作用，丝杠(2)可在所述光孔中自由转动。

4.根据权利要求1所述台虎钳，其特征是：丝杠(2)的长度小于钳身(1)长度，丝杠(2)隐于钳体(1)内。

5.根据权利要求1所述台虎钳，其特征是：定钳爪(14)和动钳爪(5)的材料是钢、铜或铝的任何一种。

6.根据权利要求1所述台虎钳，其特征是：当夹持力为F1，驱动块(4)对钳口的作用力为F2，以受力面、燕尾槽底面和动钳爪(5)外端面的交点O为支点，L为F1的力臂，H为F2的力臂，α为燕尾角，H、α、L满足关系式H×sinα＜L。

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