CN114227328A - 一种采用定心夹持方式的数控加工中心 - Google Patents

一种采用定心夹持方式的数控加工中心 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种采用定心夹持方式的数控加工中心，包括主体、动力组件、外部夹紧组件和内部夹紧组件，动力组件设置在主体内，外部夹紧组件包括固定环和外部夹紧单元，内部夹紧组件包括推动单元和内部夹紧单元，压块上设有若干定位单元，该采用定心夹持方式的数控加工中心，通过动力组件驱动外部夹持组件对工件的外壁进行定心夹持，通过动力组件驱动内部夹持组件对工件的内壁进行定心夹持，从而对工件的内外两侧均进行夹紧，实现更好的夹持效果，从而使得夹持的更加稳定，且通过一个动力源，实现了外部和内部夹持组件的同时运行，节省了能源，通过定位单元使得定位杆始终贴紧工件的内壁，从而对不规则的工件也能实现较好的夹紧效果，提高了实用性。

Description

一种采用定心夹持方式的数控加工中心
技术领域
本发明涉及一种采用定心夹持方式的数控加工中心。
背景技术
数控加工中心是由机械设备与数控***组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。
现有的数控加工中心一般采用卡盘对工件进行夹紧，当对管状工件进行夹紧时，卡盘一般只能单独对工件的内壁或者外壁进行夹紧，夹持的稳定性不足，且现有的具有同时内外夹持功能的夹持装置，其两个不同位置的夹持装置在运行时一般需要多个输出端进行驱动，增加了能耗，同时现有的卡盘一般只能对内圈平整的管件进行夹紧，而一些管件的内圈焊接有其他零件，就会造成管件的内壁凹凸不平，卡盘就并不适用，造成夹持效果不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种采用定心夹持方式的数控加工中心。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用定心夹持方式的数控加工中心，包括主体、动力组件、外部夹紧组件和内部夹紧组件，所述动力组件设置在主体内，所述外部夹紧组件设置在动力组件上，所述内部夹紧组件设置在外部夹紧组件内；
所述外部夹紧组件包括固定环和外部夹紧单元，所述固定环设置在主体内，所述外部夹紧单元有四个，相邻的两个外部夹紧单元形成的夹角为90°，所述外部夹紧单元包括夹杆和夹块，所述夹杆的中部与固定环的外周铰接，所述夹杆与固定环的铰接处设有扭簧，所述夹块设置在夹杆的一端，所述夹块的截面为弧形，所述夹块的弧形截面的圆心位于夹块远离夹杆的一侧；
所述内部夹紧组件包括推动单元和内部夹紧单元，所述推动单元包括固定管、推杆、推块和第一弹簧，所述固定管设置在固定环上，所述固定管与固定环同轴设置，所述推块设置在固定管内，所述推块与固定管滑动连接，所述推杆的一端位于固定管内，所述推杆的另一端伸出固定管外，所述固定环上设有穿孔，所述推杆穿过穿孔，所述第一弹簧套设在推杆上，所述第一弹簧位于固定管内，所述第一弹簧的一端与推块连接，所述第一弹簧的另一端与固定管连接，所述内部夹紧单元设置在固定管上，所述内部夹紧单元有四个，相邻的两个内部夹紧单元形成的夹角为90°；
所述内部夹紧单元包括转杆和压块，所述固定管上设有滑槽，所述转杆的一端位于固定管内，所述转杆的另一端穿过滑槽，所述转杆的中部与滑槽铰接，所述转杆与滑槽的铰接处设有扭簧，所述转杆位于推块远离推杆的一侧，所述转杆位于固定管内的一端与推块抵靠，所述压块设置在转杆位于固定管外的一端，所述压块与转杆铰接，所述压块与转杆的铰接处设有扭簧，所述压块位于夹块和固定环之间，所述压块的截面为弧形，所述压块的弧形截面的圆心位于固定管上；
所述动力组件包括气缸、移动块和连接单元，所述移动块通过连接单元与气缸传动连接，所述移动块为锥形，所述夹杆远离夹块的一端与移动块抵靠，所述夹杆与移动块滑动连接，所述移动块与推杆正对设置。
作为优选，所述连接单元包括连接块，所述连接块安装在气缸上，所述移动块上设有T型槽，所述移动块位于T型槽内。
这里安装时，将连接块卡入移动块上的T型槽内，即可实现移动块和连接块的连接，当拆卸时，只需要移动移动块，使得连接块移出T型槽，即可实现拆卸，拆装简单方便。
作为优选，所述压块上设有若干定位单元，各个定位单元均匀设置，所述定位单元包括定位管、定位杆和第二弹簧，所述定位管设置在压块上，所述定位杆的一端位于定位管内，所述定位杆的另一端伸出定位管外，所述定位杆与定位管滑动连接，所述定位杆伸出定位管外的一端位于压块和夹块之间，所述第二弹簧设置在定位管内，所述第二弹簧的一端与定位管连接，所述第二弹簧的另一端与定位杆连接。
这里工件夹紧工件，定位杆抵靠在工件的内圈，从而对工件的内圈进行夹紧，随着压块的移动，压块驱动定位管移动，定位管驱动第二弹簧移动，第二弹簧驱动定位杆移动，定位杆与工件的内壁抵靠无法移动，从而使得第二弹簧形变，第二弹簧的回复力对定位杆产生向外的推力，从而使得定位杆更好的贴紧工件的内壁，实现更好的夹紧效果，当工件的内壁凹凸不平时，通过第二弹簧的回复力，使得定位杆始终贴紧内壁，从而实现对内壁不规则工件的夹紧，提高了实用性。
作为优选，所述夹杆与移动块抵靠的一端设有滑轮，所述滑轮与移动块滚动连接。
通过滑轮在移动块上滚动，减小了摩擦力。
作为优选，所述夹块上设有橡胶垫。
通过橡胶垫避免了刚性接触，避免划花工件，且增大了摩擦，使得夹持的更加稳定。
本发明的有益效果是，该采用定心夹持方式的数控加工中心，通过动力组件驱动外部夹持组件对工件的外壁进行定心夹持，通过动力组件驱动内部夹持组件对工件的内壁进行定心夹持，从而对工件的内外两侧均进行夹紧，实现更好的夹持效果，从而使得夹持的更加稳定，且通过一个动力源，实现了外部和内部夹持组件的同时运行，节省了能源，通过定位单元使得定位杆始终贴紧工件的内壁，从而对不规则的工件也能实现较好的夹紧效果，提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的采用定心夹持方式的数控加工中心的结构示意图；
图2是本发明的采用定心夹持方式的数控加工中心的动力组件、外部夹紧组件与内部夹紧组件的连接结构示意图；
图3是本发明的采用定心夹持方式的数控加工中心的移动块、外部夹紧组件与内部夹紧组件的连接结构示意图；
图4是本发明的采用定心夹持方式的数控加工中心的移动块、外部夹紧组件与内部夹紧组件的连接结构示意图；
图5是本发明的采用定心夹持方式的数控加工中心的内部夹紧组件与定位单元的连接结构示意图；
图中：1.主体，2.固定环，3.夹杆，4.夹块，5.固定管，6.推杆，7.推块，8.第一弹簧，9.转杆，10.压块，11.气缸，12.移动块，13.连接块，14.定位管，15.定位杆，16.第二弹簧，17.滑轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种采用定心夹持方式的数控加工中心，包括主体1、动力组件、外部夹紧组件和内部夹紧组件，所述动力组件设置在主体1内，所述外部夹紧组件设置在动力组件上，所述内部夹紧组件设置在外部夹紧组件内；
如图2-4所示，所述外部夹紧组件包括固定环2和外部夹紧单元，所述固定环2设置在主体1内，所述外部夹紧单元有四个，相邻的两个外部夹紧单元形成的夹角为90°，所述外部夹紧单元包括夹杆3和夹块4，所述夹杆3的中部与固定环2的外周铰接，所述夹杆3与固定环2的铰接处设有扭簧，所述夹块4设置在夹杆3的一端，所述夹块4的截面为弧形，所述夹块4的弧形截面的圆心位于夹块4远离夹杆3的一侧；
将管状工件套在固定管5上，工件放置在压块10和夹块4之间，运行气缸11，气缸11驱动连接块13移动，连接块13驱动移动块12移动，这里夹杆3与固定环2铰接处的扭簧处于形变状态，从而使得夹杆3靠近移动块12的一端始终抵靠在移动块12上，这里移动块12为锥形，随着移动块12的移动，移动块12就会推动夹杆3靠近移动块12的移动向外移动，在杠杆原理的作用下，夹杆3的另一端就会向着工件方向靠近，从而使得夹块4贴紧工件的外壁，从而对工件的外壁进行夹紧。
这里移动块12驱动各夹杆3的旋转角度相同，从而使得各夹块4向着工件的移动幅度相同，从而可对工件的外部进行定心夹紧。
如图3-5所示，所述内部夹紧组件包括推动单元和内部夹紧单元，所述推动单元包括固定管5、推杆6、推块7和第一弹簧8，所述固定管5设置在固定环2上，所述固定管5与固定环2同轴设置，所述推块7设置在固定管5内，所述推块7与固定管5滑动连接，所述推杆6的一端位于固定管5内，所述推杆6的另一端伸出固定管5外，所述固定环2上设有穿孔，所述推杆6穿过穿孔，所述第一弹簧8套设在推杆6上，所述第一弹簧8位于固定管5内，所述第一弹簧8的一端与推块7连接，所述第一弹簧8的另一端与固定管5连接，所述内部夹紧单元设置在固定管5上，所述内部夹紧单元有四个，相邻的两个内部夹紧单元形成的夹角为90°；
随着移动块12的移动，移动块12驱动推杆6移动，推杆6驱动推块7移动，推块7驱动转杆9旋转移动，在杠杆原理的作用下，转杆9的另一端就会反向旋转，从而使得压块10反向旋转移动，从而使得压块10抵靠在工件的内壁，从而对工件的内壁进行夹紧，从而通过夹块4和压块10对工件的内外均进行夹紧，实现更好的夹持效果。
这里推块7驱动各转杆9的旋转角度相同，从而使得各压块10向着工件的移动幅度相同，从而可对工件的内部进行定心夹紧。
如图3-5所示，所述内部夹紧单元包括转杆9和压块10，所述固定管5上设有滑槽，所述转杆9的一端位于固定管5内，所述转杆9的另一端穿过滑槽，所述转杆9的中部与滑槽铰接，所述转杆9与滑槽的铰接处设有扭簧，所述转杆9位于推块7远离推杆6的一侧，所述转杆9位于固定管5内的一端与推块7抵靠，所述压块10设置在转杆9位于固定管5外的一端，所述压块10与转杆9铰接，所述压块10与转杆9的铰接处设有扭簧，所述压块10位于夹块4和固定环2之间，所述压块10的截面为弧形，所述压块10的弧形截面的圆心位于固定管5上；
如图2所示，所述动力组件包括气缸11、移动块12和连接单元，所述移动块12通过连接单元与气缸11传动连接，所述移动块12为锥形，所述夹杆3远离夹块4的一端与移动块12抵靠，所述夹杆3与移动块12滑动连接，所述移动块12与推杆6正对设置。
如图2所示，作为优选，所述连接单元包括连接块13，所述连接块13安装在气缸11上，所述移动块12上设有T型槽，所述移动块12位于T型槽内。
这里安装时，将连接块13卡入移动块12上的T型槽内，即可实现移动块12和连接块13的连接，当拆卸时，只需要移动移动块12，使得连接块13移出T型槽，即可实现拆卸，拆装简单方便。
如图5所示，作为优选，所述压块10上设有若干定位单元，各个定位单元均匀设置，所述定位单元包括定位管14、定位杆15和第二弹簧16，所述定位管14设置在压块10上，所述定位杆15的一端位于定位管14内，所述定位杆15的另一端伸出定位管14外，所述定位杆15与定位管14滑动连接，所述定位杆15伸出定位管14外的一端位于压块10和夹块4之间，所述第二弹簧16设置在定位管14内，所述第二弹簧16的一端与定位管14连接，所述第二弹簧16的另一端与定位杆15连接。
这里工件夹紧工件，定位杆15抵靠在工件的内圈，从而对工件的内圈进行夹紧，随着压块10的移动，压块10驱动定位管14移动，定位管14驱动第二弹簧16移动，第二弹簧16驱动定位杆15移动，定位杆15与工件的内壁抵靠无法移动，从而使得第二弹簧16形变，第二弹簧16的回复力对定位杆15产生向外的推力，从而使得定位杆15更好的贴紧工件的内壁，实现更好的夹紧效果，当工件的内壁凹凸不平时，通过第二弹簧16的回复力，使得定位杆15始终贴紧内壁，从而实现对内壁不规则工件的夹紧，提高了实用性。
作为优选，所述夹杆3与移动块12抵靠的一端设有滑轮17，所述滑轮17与移动块12滚动连接。
通过滑轮17在移动块12上滚动，减小了摩擦力。
作为优选，所述夹块4上设有橡胶垫。
通过橡胶垫避免了刚性接触，避免划花工件，且增大了摩擦，使得夹持的更加稳定。
与现有技术相比，该采用定心夹持方式的数控加工中心，通过动力组件驱动外部夹持组件对工件的外壁进行定心夹持，通过动力组件驱动内部夹持组件对工件的内壁进行定心夹持，从而对工件的内外两侧均进行夹紧，实现更好的夹持效果，从而使得夹持的更加稳定，且通过一个动力源，实现了外部和内部夹持组件的同时运行，节省了能源，通过定位单元使得定位杆15始终贴紧工件的内壁，从而对不规则的工件也能实现较好的夹紧效果，提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种采用定心夹持方式的数控加工中心，其特征在于，包括主体(1)、动力组件、外部夹紧组件和内部夹紧组件，所述动力组件设置在主体(1)内，所述外部夹紧组件设置在动力组件上，所述内部夹紧组件设置在外部夹紧组件内；
所述外部夹紧组件包括固定环(2)和外部夹紧单元，所述固定环(2)设置在主体(1)内，所述外部夹紧单元有四个，相邻的两个外部夹紧单元形成的夹角为90°，所述外部夹紧单元包括夹杆(3)和夹块(4)，所述夹杆(3)的中部与固定环(2)的外周铰接，所述夹杆(3)与固定环(2)的铰接处设有扭簧，所述夹块(4)设置在夹杆(3)的一端，所述夹块(4)的截面为弧形，所述夹块(4)的弧形截面的圆心位于夹块(4)远离夹杆(3)的一侧；
所述内部夹紧组件包括推动单元和内部夹紧单元，所述推动单元包括固定管(5)、推杆(6)、推块(7)和第一弹簧(8)，所述固定管(5)设置在固定环(2)上，所述固定管(5)与固定环(2)同轴设置，所述推块(7)设置在固定管(5)内，所述推块(7)与固定管(5)滑动连接，所述推杆(6)的一端位于固定管(5)内，所述推杆(6)的另一端伸出固定管(5)外，所述固定环(2)上设有穿孔，所述推杆(6)穿过穿孔，所述第一弹簧(8)套设在推杆(6)上，所述第一弹簧(8)位于固定管(5)内，所述第一弹簧(8)的一端与推块(7)连接，所述第一弹簧(8)的另一端与固定管(5)连接，所述内部夹紧单元设置在固定管(5)上，所述内部夹紧单元有四个，相邻的两个内部夹紧单元形成的夹角为90°；
所述内部夹紧单元包括转杆(9)和压块(10)，所述固定管(5)上设有滑槽，所述转杆(9)的一端位于固定管(5)内，所述转杆(9)的另一端穿过滑槽，所述转杆(9)的中部与滑槽铰接，所述转杆(9)与滑槽的铰接处设有扭簧，所述转杆(9)位于推块(7)远离推杆(6)的一侧，所述转杆(9)位于固定管(5)内的一端与推块(7)抵靠，所述压块(10)设置在转杆(9)位于固定管(5)外的一端，所述压块(10)与转杆(9)铰接，所述压块(10)与转杆(9)的铰接处设有扭簧，所述压块(10)位于夹块(4)和固定环(2)之间，所述压块(10)的截面为弧形，所述压块(10)的弧形截面的圆心位于固定管(5)上；
所述动力组件包括气缸(11)、移动块(12)和连接单元，所述移动块(12)通过连接单元与气缸(11)传动连接，所述移动块(12)为锥形，所述夹杆(3)远离夹块(4)的一端与移动块(12)抵靠，所述夹杆(3)与移动块(12)滑动连接，所述移动块(12)与推杆(6)正对设置。
2.如权利要求1所述的采用定心夹持方式的数控加工中心，其特征在于，所述连接单元包括连接块(13)，所述连接块(13)安装在气缸(11)上，所述移动块(12)上设有T型槽，所述移动块(12)位于T型槽内。
3.如权利要求1所述的采用定心夹持方式的数控加工中心，其特征在于，所述压块(10)上设有若干定位单元，各个定位单元均匀设置，所述定位单元包括定位管(14)、定位杆(15)和第二弹簧(16)，所述定位管(14)设置在压块(10)上，所述定位杆(15)的一端位于定位管(14)内，所述定位杆(15)的另一端伸出定位管(14)外，所述定位杆(15)与定位管(14)滑动连接，所述定位杆(15)伸出定位管(14)外的一端位于压块(10)和夹块(4)之间，所述第二弹簧(16)设置在定位管(14)内，所述第二弹簧(16)的一端与定位管(14)连接，所述第二弹簧(16)的另一端与定位杆(15)连接。
4.如权利要求1所述的采用定心夹持方式的数控加工中心，其特征在于，所述夹杆(3)与移动块(12)抵靠的一端设有滑轮(17)，所述滑轮(17)与移动块(12)滚动连接。
5.如权利要求1所述的采用定心夹持方式的数控加工中心，其特征在于，所述夹块(4)上设有橡胶垫。
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