CN111055148B - 一种夹持工装及加工*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，公开了一种夹持工装及包括其的加工***，该夹持工装包括：筒座，用于与主传动设备的输出轴相连，筒座的内部开设有贯穿其前、后两端的第一套孔；衬套，内部开设有贯穿其前、后两端的第二套孔，衬套安装于第一套孔内；筒夹，设于第二套孔内且包括从前至后依次连接的卡爪部、本体部及连接部，卡爪部与衬套配合相连，连接部与拉刀***相连；及多个调节件，多个调节件沿筒座的周向间隔分布，调节件能够沿筒座的径向移动，并抵紧衬套。本发明的有益效果为：精度可调，并可提高回转体工件的回转精度，精度保持性优良，利用拉刀***可给筒夹提供高的锁紧力，从而能够提供足够高的夹持力。

Description

一种夹持工装及加工***

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种夹持工装及包括该夹持工装的加工***。

背景技术

全球先进制造理念已逐步贯彻至各个加工行业，尤其对于传统的机械加工行业，更需逐渐实现全球自动化的制造水平。

在回转体工件的加工过程中，需在主传动设备的输出轴上安装夹持工装，再将回转体工件安装在该夹持工装上；因此，在保证产品原材料、加工设备、检测设备完整且高精的条件下，同时需保证夹持工装的高精度输出。

现有市场中通用型的主传动设备，自身各部件的精度加工误差以及组装误差使得回转精度受限，且在使用过程中，随着加工进程的推进，机器疲劳等会造成精度固有保持性降低，从而使得输出精度大大降低，进而使得装夹于夹持工装上的回转体工件的加工精度难以达到要求；另外由于夹紧力难以得到保证，从而使得回转体工件的输出精度进一步降低。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种用于安装于主轴上的夹持工装，能够保证回转体工件输出高的回转精度。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种夹持工装，其包括：

筒座，所述筒座的内部开设有贯穿其前、后两端的第一套孔；

衬套，内部开设有贯穿其前、后两端的第二套孔，所述衬套安装于所述第一套孔内；

筒夹，设于所述第二套孔内且包括从前至后依次连接的卡爪部、本体部及连接部，所述卡爪部与所述衬套配合相连；及

多个调节件，所述多个调节件沿所述筒座的周向间隔分布，所述调节件能够沿所述筒座的径向移动，并抵紧所述衬套。

作为优选方案，所述筒座上开设有贯穿其内、外侧壁的螺纹孔，所述调节件为配合安装于所述螺纹孔内的螺钉。

作为优选方案，所述连接部上开设有螺纹。

作为优选方案，所述衬套与所述筒座之间、以及所述卡爪部与所述衬套之间均采用锥面配合相连。

作为优选方案，所述衬套包括均呈筒状的固定套及浮动套，所述固定套与所述筒座过盈配合，所述卡爪部与所述固定套配合相连，所述浮动套套设于所述固定套的后端外部，

且所述筒座的内侧壁上开设有用于容纳所述浮动套的第一容纳槽，所述调节件与所述浮动套配合抵接。

作为优选方案，各所述调节件与所述浮动套之间均设有调节垫块，所述筒座的内侧壁上开设有用于容纳各所述调节垫块的第二容纳槽，所述调节件通过抵接所述调节垫块以抵紧所述浮动套。

作为优选方案，所述调节件与所述调节垫块之间、以及所述调节垫块与所述浮动套之间均为面接触。

作为优选方案，所述第一套孔的后端设有后端盖，所述后端盖的前端面抵接于所述衬套的后端面，同时后端盖起到与回转体工件相互轴向配合的作用，以保证筒夹往复运动的位置度。

作为优选方案，所述夹持工装还包括保持架组件，所述保持架组件包括：

驱动架，环设于所述衬套与所述筒夹之间，所述驱动架的内侧壁上设置有凸起部；

滚珠，安装于所述衬套内部，所述滚珠的内侧壁抵接于所述驱动架；及

弹性片，套设于所述衬套外部，且所述弹性片与所述滚珠的外侧壁相抵接；

其中，所述本体部的外侧壁上沿其轴向开设有与所述凸起部配合导向的滑槽，所述衬套的内侧壁上周向限定有第一限位槽，所述驱动架设于所述第一限位槽内。

作为优选方案，所述驱动架的外侧壁上沿其周向间隔开设有若干与所述滚珠的外侧壁相配合的第一抵接槽。

作为优选方案，所述弹性片的内侧壁上开设有与所述滚珠相配合的第二抵接槽。

作为优选方案，所述保持架组件还包括环设于所述弹性片外周的固定架，所述筒座的内侧壁上周向限定有第二限位槽，所述固定架设于所述第二限位槽内，

所述固定架的内侧壁与所述弹性片之间留有间隙。

同样的目的，本发明的第二方面还提出一种加工***，其包括主传动设备及如第一方面中任一项所述的夹持工装，

所述主传动设备的输出轴内设有拉刀***，所述筒座安装于所述主传动设备的输出轴上，所述连接部与所述拉刀***相连。

作为优选方案，所述筒座与所述主传动设备的输出轴采用螺栓连接。

本发明实施例一种夹持工装及包括其的加工***，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的夹持工装，沿筒座的轴向间隔设置有多个调节件，通过各调节件的应力挤压能够使衬套内部配合面的轮廓均匀释放，以达到高的轮廓度，由于筒夹配合安装于衬套内部，通过衬套的轮廓度调节，最终能够对筒夹的轮廓度及与衬套的贴合度进行调整，使得筒夹的精度可调，以此保持筒夹高的输出回转精度；且在多次拆装后依然能够保持高精度，使得精度保持性优良；另外，将该夹持工装安装于主传动设备的输出轴时，筒夹与主传动设备的拉刀***相连，利用拉刀***可提供高锁紧力，从而能够提供足够高的夹持力，进一步提高回转精度。

附图说明

图1是本发明实施例中一种夹持工装的结构示意图；

图2是本发明实施例中另一种夹持工装的结构示意图；

图3是本发明实施例中又一种夹持工装的结构示意图；

图4是本发明实施例中再一种夹持工装的结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是图4的B-B剖视图中关于其保持架组件的结构示意图。

图中，1、筒座；11、第一套孔；12、螺纹孔；13、第一容纳槽；14、第二容纳槽；15、第二限位槽；2、衬套；21、第二套孔；22、固定套；23、浮动套；24、第一限位槽；3、筒夹；31、卡爪部；32、本体部；321、滑槽；33、连接部；4、调节件；5、调节垫块；51、开槽；6、后端盖；7、保持架组件；71、驱动架；711、凸起部；712、第一抵接槽；72、滚珠；73、弹性片；731、第二抵接槽；74、固定架；75、间隙；8、密封圈；9、垫圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

另外，需要说明的是，本实施例中，当回转体工件安装于夹持工装上时，将靠近加工端的一端定义为“前端”，背离加工端的一端定义为“后端”。

如图1-6所示，本发明优选实施例的第一方面提出一种夹持工装，其包括：筒座1、衬套2、筒夹3，所述筒座1的内部开设有贯穿其前、后两端的第一套孔11，衬套2内部开设有贯穿其前、后两端的第二套孔21，所述衬套2安装于所述第一套孔11内，筒夹3设于所述第二套孔21内且包括从前至后依次连接的卡爪部31、本体部32及连接部33，所述卡爪部31与所述衬套2配合相连，卡爪部31内部开设有用于夹持回转体工件的夹持口；另外，本实施例中，还设有多个调节件4，所述多个调节件4沿所述筒座1的周向间隔分布，所述调节件4能够沿所述筒座1的径向发生移动，并抵紧所述衬套2。

具体地，由于筒夹3的加工可能造成精度损失，导致圆面轮廓度和内孔同轴度不能完全保持同心，此时可通过调节调节件4，以抵紧衬套2使其产生微量的弹性变形，进而调整筒夹3的轮廓度以使得筒夹3与衬套相贴合，使得精度可调，且输出的回转精度高；另外，在松刀后，筒夹3释放时会存在圆面圆度不均的问题，当再次将筒夹3安装至衬套2内至锁紧状态时，会使得与之前使用精度存在一定差异，此时通过各调节件4的应力挤压作用可调节筒夹3的轮廓度，使得在多次重复松拉刀后，筒夹3的支持精度依然能够保持一致，可保证至少30万次的持续使用寿命。

基于上述技术方案，在安装回转体工件的过程中，通过调整调节件4能够调整筒夹3，以弥补加工或装配误差，从而调节筒夹3的轮廓度，提高回转体工件的输出回转精度。

另外，需要说明的是，上述回转体工件可以为磨削车刀、钻头、雕刻刀、铣刀等高精度刀具，也可以为高分辨率的激光头，用于精密激光切割设备。

具体地，为了实现微量调节，本实施例中，所述筒座1上开设有贯穿其内、外侧壁的螺纹孔12，所述调节件4为配合安装于所述螺纹孔12内的螺钉，通过拧紧螺钉能够使其沿筒夹3的径向移动，并抵紧衬套2，进而通过衬套2的微量变形调整筒夹3的轮廓度。

示例性地，螺钉外部套设有密封圈8，能够使得夹持工装内部保持密封，防尘防水。

示例性地，各螺钉沿周向均匀分布，通过拧动不同的螺钉可以使得筒夹3的不同位置发生微量变形；具体地，可以设置6个螺钉或者4个螺钉，通过增加螺钉的数量能够保证筒夹3的周向受力均匀，且调整方便、可降低单颗螺钉的调节力。

作为可替换方案，也可将上述的螺钉替换成其它压紧调节机构，只要能够用于抵紧衬套均可。

具体地，本实施例中，筒夹3的连接部33上开设有螺纹，筒夹3通过螺纹与拉刀***连接，拆卸方便且可保证连接的稳定性。

本实施例中，优选地，所述衬套2与所述筒座1之间、以及所述卡爪部31与所述衬套2之间均采用锥面配合相连，衬套2通过锥面定位过盈压入筒座1内，筒夹3则通过卡爪部31与衬套2进行锥面定位，并依靠主传动设备的拉刀***进行锁紧；通过锥面配合能够实现自定心，保证衬套2与筒夹3的同轴度，提高定位精度。

在调节过程中，通过各调节件4的应力挤压能够使衬套2内部的锥面轮廓度得到均匀释放，以达到高的轮廓度，由于筒夹3设置有与衬套2的锥面完全匹配的接触面，通过面调节接触，最终调节筒夹3的轮廓度以及与衬套2内锥面相配合的贴合度，以此保持筒夹3的往复轮廓度，并输出保持性高的回转精度。

进一步地，为了便于拆装，所述衬套2包括均呈筒状的固定套22及浮动套23，具体可参阅附图3所示，所述固定套22与所述筒座1过盈配合，所述卡爪部31与所述固定套22配合相连，所述浮动套23套设于所述固定套22的后端外部，且所述筒座1的内侧壁上开设有用于容纳所述浮动套23的第一容纳槽13，第一容纳槽13能够限定浮动套23沿其轴向发生移动，所述调节件4与所述浮动套23配合抵接；在调整筒夹3的轮廓度的过程中，调节件4通过抵接浮动套23，从而使浮动套23带动固定套22产生微量的弹性变形，最终作用于筒夹3上；此外，通过设置成分体式的衬套2还能够减少轮廓度调节过程中产生的应力集中。

同样地，为了进一步减少应力集中，各所述调节件4与所述浮动套23之间均设有调节垫块5，所述筒座1的内侧壁上开设有用于容纳各所述调节垫块5的第二容纳槽14，第二容纳槽14能够限定调节垫块5沿筒夹3的轴向发生移动，所述调节件4通过抵接所述调节垫块5以抵紧所述浮动套23；具体调节过程中，通过调整调节件4与调节垫块5配合抵接产生作用力，通过调节垫块5使得该作用力发生扩展，并依次推动浮动套23、固定套22及筒夹3，最终使得筒夹3发生微量的变形以改变轮廓度。

示例性地，本实施例中，在调节垫块5上相对于调节件4的侧壁设有开槽51，调节件4的一端容纳于该开槽51内，并与调节垫块5发生配合抵接。

优选地，为了便于加工及拆装，所述第一容纳槽13及所述第二容纳槽14的后端均贯穿于所述筒座1的后端面，且第一容纳槽13与第二容纳槽14在筒座1的内侧壁上呈阶梯状，所述第一套孔11的后端设有后端盖6，所述后端盖6的前端面抵接于所述浮动套23及所述调节垫块5的后端面；浮动套23的前端抵接于第一容纳槽13的前端面，浮动套23的后端与后端盖6相抵接，浮动套23不能沿其轴向的移发生动；调节垫块5的前端面与第二容纳槽14的前端面抵接，调节垫块5的后端面与后端盖6相抵接，调节垫块5不能沿筒夹3的轴向发生移动。

同时，本实施例中的后端盖6还能够起到与回转体工件相互轴向配合的作用，以保证筒夹3往复运行的位置度。

本实施例中，为了保证受力均匀，需要增加受力面积，因此将所述调节件4与所述调节垫块5之间、以及所述调节垫块5与所述浮动套23之间均设置为面接触。

现有技术中，在对回转体工件进行加工的过程中会出现圆周径向窜动的现象，且在筒夹3发生重复松拉刀时，回转体工件推出后会出现位置偏移等现象；针对该技术问题，本实施例中在上述夹持工装上还设置有保持架组件7，具体参阅附图2、3、4、5所示，该保持架组件7包括驱动架71、滚珠72及弹性片73，驱动架71环设于所述衬套2与所述筒夹3之间，所述驱动架71的内侧壁上设置有凸起部711，滚珠72安装于所述衬套2内部，所述滚珠72的内侧壁抵接于所述驱动架71，弹性片73套设于所述衬套2的外部，且所述弹性片73与所述滚珠72的外侧壁相抵接，弹性片73不能相对于衬套2发生转动；其中，所述本体部32的外侧壁上沿其轴向开设有与所述凸起部711配合导向的滑槽321，所述衬套2的内侧壁上周向限定有第一限位槽24，所述驱动架71设于所述第一限位槽24内。

示例性地，本实施例中，在衬套2的内侧壁上周向嵌设有垫圈9，在衬套2的内侧壁上对应于该垫圈9的后端处开设有台阶，该垫圈9与该台阶限定成上述第一限位槽24，驱动架71的两端分别抵接于该台阶的端面与该垫圈9，从而能够对驱动架71进行轴向上的限位。

在筒夹3的锁紧过程中，通过外力作用驱动筒夹3转动与主传动设备的拉刀***相连，筒夹3转动带动驱动架71转动，当筒夹3完全锁紧时，由于弹性片73具有弹性压力，该弹性压力通过滚珠72作用于驱动架71上，进而使得驱动架71抵紧于筒夹3上，能够防止筒夹3发生径向窜动；另外，本实施例中，由于凸起部711与滑槽321的配合导向作用，还能够保证在重复打刀时，筒夹3保持在同一轴向上往复运动，保证了往复精度，在持续加工效果条件下避免多次调节甚至替换夹持夹持工装，降低了其使用置换率，提高了生产效率。

本实施例中，如图6所示，所述驱动架71的外侧壁上沿其周向间隔开设有若干与所述滚珠72的外侧壁相配合的第一抵接槽712，各第一抵接槽712形成分度作用，当驱动架71转动至滚珠72容纳于其中一第一抵接槽72内时，弹性片73的弹性压力作用较小，继续施力转动筒夹3，当驱动架71转动至滚珠72从第一抵接槽712内滑出并与驱动架71的外侧壁抵接时，此时施力过程中能够产生一个明显的切换手感，弹性片73发生较大变形从而形成了一个较大的弹性压力，此时筒夹3处于牢固锁紧状态，能够避免产生径向窜动。

进一步地，为了使得弹性片73能够发生微量变形，便于安装弹性装配体3，所述弹性片73的内侧壁上开设有与所述滚珠72相配合的第二抵接槽731。

本实施例中，为了便于加工以及拆卸，所述保持架组件7还包括环设于所述弹性片73外周的固定架71，所述筒座1的内侧壁上周向限定有第二限位槽15，所述固定架74设于所述第二限位槽15内，所述固定架74的内侧壁与所述弹性片73之间留有间隙75；具体地，当转动驱动架71至滚珠72容纳于第一抵接槽712时，弹性片73与固定架74完全分离，当继续转动筒夹3，并使得驱动架71转动至滚珠72与驱动架71的外侧壁抵接时，滚珠72抵接弹性片73向外变形至与固定架74紧密接触。

示例性地，如图2-4所示，上述第二限位槽15通过第一容纳槽13与浮动套23的上端面限定而成。

同样的目的，本发明的第二方面还提出一种加工***，该加工***包括主传动设备及如第一方面中任一项所述的夹持工装，所述主传动设备的输出轴内设有拉刀***，所述筒座1安装于所述主传动设备的输出轴上，所述连接部33与所述拉刀***相连。

本加工***由于包括如第一方面中任一项的夹持工装，因此具有夹持工装的全部有益效果，在此不作赘述；另外，本实施例中的加工***还具有以下有益效果：

筒夹3直接依靠拉刀***拉紧，能够提高拉紧力，使筒夹3拥有更大的夹持力，在大切削量的条件下可保证回转体工件不发生扭转。

上述技术方案中，将夹持工装安装于主传动设备的输出轴上，夹持工装同主传动设备的输出轴转动一同转动；具体地，该主传动设备为主轴、转台、伺服电机等回转体驱动单元。

进一步地，本实施例中，筒座1与主传动设备的输出轴采用螺栓连接，便于拆装。

综上，本发明实施例提供一种夹持工装及包括其的加工***，夹持工装中，沿筒座的轴向间隔设置有多个调节件，通过各调节件的挤压应力作用，能够使衬套内部的轮廓度得到均匀释放，以达到高的轮廓度，且由于筒夹配合安装于衬套内部，通过衬套的轮廓度调节，最终能够实现对筒夹的轮廓度及贴合度进行调节，使得筒夹的精度可调，以此保持筒夹高的输出回转精度；且在多次拆装后依然能够保持高精度，使得精度保持性优良；另外，将该夹持工装安装于主传动设备的输出轴时，筒夹与主传动设备的拉刀***相连，利用拉刀***可提供高锁紧力，从而能够提供足够高的夹持力，进一步提高回转精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种夹持工装，其特征在于，包括：

筒座，所述筒座的内部开设有贯穿其前、后两端的第一套孔；

衬套，内部开设有贯穿其前、后两端的第二套孔，所述衬套安装于所述第一套孔内；

筒夹，设于所述第二套孔内且包括从前至后依次连接的卡爪部、本体部及连接部，所述卡爪部与所述衬套配合相连；

多个调节件，所述多个调节件沿所述筒座的周向间隔分布，所述调节件能够沿所述筒座的径向移动，并抵紧所述衬套；及

保持架组件，所述保持架组件包括：

驱动架，环设于所述衬套与所述筒夹之间，所述驱动架的内侧壁上设置有凸起部；

滚珠，安装于所述衬套内部，所述滚珠的内侧壁抵接于所述驱动架；及

弹性片，套设于所述衬套外部，且所述弹性片与所述滚珠的外侧壁相抵接；

其中，所述本体部的外侧壁上沿其轴向开设有与所述凸起部配合导向的滑槽，所述衬套的内侧壁上周向限定有第一限位槽，所述驱动架设于所述第一限位槽内。

2.如权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述衬套与所述筒座之间、以及所述卡爪部与所述衬套之间均采用锥面配合相连。

3.如权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述衬套包括均呈筒状的固定套及浮动套，所述固定套与所述筒座过盈配合，所述卡爪部与所述固定套配合相连，所述浮动套套设于所述固定套的后端外部，且所述筒座的内侧壁上开设有用于容纳所述浮动套的第一容纳槽，所述调节件与所述浮动套配合抵接；

各所述调节件与所述浮动套之间均设有调节垫块，所述筒座的内侧壁上开设有用于容纳各所述调节垫块的第二容纳槽，所述调节件通过抵接所述调节垫块以抵紧所述浮动套。

4.如权利要求3所述的夹持工装，其特征在于，所述调节件与所述调节垫块之间、以及所述调节垫块与所述浮动套之间均为面接触。

5.如权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述第一套孔的后端设有后端盖，所述后端盖的前端面抵接于所述衬套的后端面。

6.如权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述驱动架的外侧壁上沿其周向间隔开设有若干与所述滚珠的外侧壁相配合的第一抵接槽；

所述弹性片的内侧壁上开设有与所述滚珠相配合的第二抵接槽。

7.如权利要求1所述的夹持工装，其特征在于，所述保持架组件还包括环设于所述弹性片外周的固定架，所述筒座的内侧壁上周向限定有第二限位槽，所述固定架设于所述第二限位槽内，

所述固定架的内侧壁与所述弹性片之间留有间隙。

8.一种加工***，其特征在于，包括主传动设备及如权利要求1-7中任一项所述的夹持工装，

所述主传动设备的输出轴内设有拉刀***，所述筒座安装于所述主传动设备的输出轴上，所述连接部与所述拉刀***相连。

9.如权利要求8所述的加工***，其特征在于，所述筒座与所述主传动设备的输出轴采用螺栓连接。

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