CN201353705Y - 带有定位功能的夹紧球锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有定位功能的夹紧球锁装置，包括压紧套和底座，所述压紧套设有沿其轴线的竖向通孔，所述竖向通孔上部活动连接有压杆，所述竖向通孔的下部是可以容纳挤压球的球腔，所述球腔连接多个穿透所述压紧套侧壁的侧向孔，所述球腔和各侧向孔构成的空间里设有挤压球和分别与各侧向孔对应的锁紧球，所述挤压球位于所述各锁紧球上方，所述底座设有可供所述压紧套***的定位孔，所述定位孔为变径孔，其中部设有变径斜面，上部的形状和尺寸采用与所述压紧套下部外侧面间隙配合的形状和尺寸。本实用新型既能将零件精确定位又能将其快速可靠地夹紧在底座上，并且结构简单、占用空间小、定位精确、夹持牢靠，极大地方便了使用，提高了生产效率。

Description

带有定位功能的夹紧球锁装置

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，具体地讲是一种带有定位功能的夹紧球锁装置，属机械加工中的工艺装备。

背景技术

在机械制造企业生产中，机械加工、检验、焊接、热处理和装配等冷、热加工工艺都需要使用着大量的夹具，用以安装加工对象，为保证加工精度要求，必须使被加工零件相对机床和刀具处于正确的加工位置，为了使零件在加工过程中不因外力作用而破坏已定的位置，保持稳定不变，还必须在机械加工前先对零件施加一定的夹紧力，因此将零件装夹在机床上需要经历定位和夹紧过程，因此也就需要许多定位元件和夹紧元件。目前，用于定位的定位元件只有定位功能而没有夹紧功能，用于夹紧的夹紧装置只有夹紧功能而没有定位功能。这就带来一些问题：例如有些机床使用空间较小或者被加工零件占用了较大的机床空间，使得夹具设计人员无法布置定位元件、夹紧元件，给工艺设计带来困难甚至无法加工，另外将定位元件和夹紧元件分别设置也增加了作业量及工装成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种带有定位功能的夹紧球锁装置，该装置既能将零件精确定位又能将其快速可靠地夹紧在底座上。

本实用新型所采用的技术方案是：一种带有定位功能的夹紧球锁装置，包括压紧套和底座，所述压紧套设有沿其轴线的竖向通孔，所述竖向通孔上部活动连接有压杆，所述竖向通孔的下部是可以容纳挤压球的球腔，所述球腔连接多个穿透所述压紧套侧壁的侧向孔，所述球腔和各侧向孔构成的空间里设有挤压球和分别与各侧向孔对应的锁紧球，所述挤压球位于所述各锁紧球上方，所述底座设有可供所述压紧套***的定位孔，所述定位孔为变径孔，其中部设有变径斜面，上部的形状和尺寸采用与所述压紧套下部外侧面间隙配合的形状和尺寸。

所述压杆可以是螺杆，其同所述竖向通孔的活动连接方式为螺纹连接，所述竖向通孔的上部设有用于连接压杆的内螺纹，由此通过转动压杆就可以实现压杆的上下移动。

所述压杆的下端端面优选呈凸起的球面状，也可以呈平面状或向里凹的球面状。

所述球腔的横截面通常要大于所述竖向通孔上部的横截面，这样可以使球腔容纳直径比压杆直径大的挤压球。

所述挤压球和各锁紧球通常采用大小相等的钢球。

所述侧向孔通常可以是水平孔，也可以是斜向向上或斜向向下的孔，以调整所述锁紧球在向外移动时施加给所述变径斜面的作用力和作用强度。

通常，所述侧向孔应采用沿压紧套轴线旋转对称的方式均匀分布。所述侧向孔和锁紧球的数量均优选为三个，以保证夹具底板均衡受力并简化结构。

所述压紧套外形优选圆柱形，压紧套的顶部可以设有用于同底座一同夹持夹具底板的环形凸缘。

所述定位孔优选通过锥形变径斜面变径的圆孔。

所述压紧套下部的外侧面上设有嵌有O型圈的环形槽，所述环形槽的底部分别与所述各侧向孔的顶部相交。

所述底座可以分为底座主体和锁套两部分，所述锁套为所述定位孔的外壳，嵌在所述底座主体上。

使用时将夹具底板放置在底座上，使夹具底板的内孔与底座的定位孔对齐，将压紧套下端穿过夹具底板内孔***底座上的定位孔，通过旋转等方式使压杆向下移动，压杆下端将挤压球向下压，进而通过挤压球将各锁紧球均衡地向外推，锁紧球向外移动时与底座上的变径斜面相接触并向该斜面施加一个基本上垂直与该斜面的作用力，该作用力的分力将底座向上推，由此通过底座和压紧套顶部将夹具底板夹紧。通过合理设置压紧套外径同夹具底板内孔和底座定位孔之间的配合间隙，可以对夹具底板进行精确的定位；通过各侧向孔的均匀分布，可以保证底座受力的均衡性，避免因受力不均导致夹具底板偏移；由于在压紧套侧面的环形槽上设置了O型圈，并通过环型槽与各侧向孔相交的部分使O型圈露在侧向孔顶部，由此即避免了锁紧球从侧向孔滚出来，又对向外挤压的锁紧球形成向内的弹力，在拆卸时可以自动将锁紧球推回去；由于设置了锁套，可以采用不同的材料分别制造底座主体和锁套，以便在保证锁套具有良好性能的同时降低生产成本，延长使用寿命；由于压杆采用了螺杆形式，只要旋转压杆就可以使压杆上下移动，由此极大地方便了实际操作。本实用新型结构简单、占用空间小、定位精确、夹持牢靠，极大地方便了使用，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

具体实施方式

参见图1，压紧套2穿过夹具底板5的内孔和底座的定位孔，其外侧面与两孔之间均采用间隙很小的精密配合，以达到精确定位的目的。压紧套的竖向通孔下部为球腔，该球腔与三个侧向孔连通，球腔和侧向孔构成的空间里设置有三个用作锁紧球4的钢球和一个用作挤压球7的钢球，其中挤压球位于竖向通孔内(球腔内)，而锁紧球的一部分(可以是大部分)可以位于各自对应的侧向孔内，另一部分位于竖向通孔内(球腔内)，挤压球的顶部与压杆1的下端面相接触，底部分别与各锁紧球接触，由于挤压球同锁紧球的接触部位不在这些球的垂直直径上，因此挤压球施加在各锁紧球上的力是一个斜向的力，锁紧球在该斜向的力的作用下沿侧向孔限定的方向向外挤，恰好与位于侧向孔外面的变径斜面相接触并形成对变径斜面的作用力，在不考虑静摩擦力的情况下，该作用力一般垂直于与锁紧球相接触的变径斜面，使底座相对于压紧套向上移或形成向上的力，由此同压紧套一起将夹具底板紧紧夹住。

压紧套顶部应设有与底座表面相对的压紧件，用于同底座一起将夹具底板夹持住。为加工和使用上的便利，通常可以将压紧件设计成从压紧套顶部侧向延伸出来的环形凸缘。

为操作方便，通常压杆采用螺杆形式，并与竖向通孔螺纹连接。

位于环形槽内的O型圈3(可以采用橡胶圈)露在各侧向孔内，挡在锁紧球的外侧，避免锁紧球滚出。当锁紧球受力向外移动时，推动挡在其外侧的O型圈一同移动，当锁紧球受到的力消除后，O型圈的弹力可以将锁紧球向里推。

在夹紧夹具底板前，压杆与钢球之间处于松开的状态，四个钢球均不受力，在球腔和侧向孔限定的范围内处于自由状态。安装时，将夹具底板内孔同底座上的定位孔对正后***压紧套，由于压紧套和夹具底板内孔及底座定位孔之间均采用间隙很小的精密配合，可以将夹具底板精确定位在底座上，然后旋动带螺纹的压杆，压杆通过挤压球推动三个在圆周上均匀分布的锁紧球，使锁紧球顶紧在锁套的变径斜面上，产生水平向外和垂直向下的约束反力，使压紧套将夹具底板牢牢夹紧在底座上，从而实现夹紧。拆卸时，松开压杆，四个钢球所受力解除，恢复自由状态，压紧套就可以轻松地从定位孔中取出。

出于成本上的考虑，可以将底座设计成两部分，一部分是构成定位孔外壳的锁套8，这部分可以采用高硬度、高耐磨的钢材制成，另一部分是用于嵌放锁套的底座主体6，该部分可以采用价格较低的钢材制成。

Claims (10)

1.一种带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于包括压紧套和底座，所述压紧套设有沿其轴线的竖向通孔，所述竖向通孔上部活动连接有压杆，所述竖向通孔的下部是可以容纳挤压球的球腔，所述球腔连接多个穿透所述压紧套侧壁的侧向孔，所述球腔和各侧向孔构成的空间里设有挤压球和分别与各侧向孔对应的锁紧球，所述挤压球位于所述各锁紧球上方，所述底座设有可供所述压紧套***的定位孔，所述定位孔为变径孔，其中部设有变径斜面，上部的形状和尺寸采用与所述压紧套下部外侧面间隙配合的形状和尺寸。

2.如权利要求1所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述压杆为螺杆，其同所述竖向通孔的活动连接方式为螺纹连接，所述竖向通孔的上部设有用于连接所述压杆的内螺纹。

3.如权利要求2所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述压杆的下端端面呈凸起的球面状、平面状或者向里凹的球面状。

4.如权利要求3所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述球腔的横截面大于所述竖向通孔上部的横截面。

5.如权利要求4所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述侧向孔是水平孔、斜向向上的孔或者斜向向下的孔。

6.如权利要求5所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述挤压球和各锁紧球采用大小相等的钢球，所述侧向孔和锁紧球的数量均为三个，所述侧向孔采用沿压紧套轴线旋转对称的方式均匀分布。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述压紧套外形为圆柱形，压紧套的顶部设有用于同底座一同夹持夹具底板的环形凸缘。

8.如权利要求7所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述定位孔为通过锥形变径斜面变径的圆孔。

9.如权利要求8所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述压紧套下部的外侧面上设有嵌有O型圈的环形槽，所述环形槽的底部分别与所述各侧向孔的顶部相交。

10.如权利要求9所述的带有定位功能的夹紧球锁装置，其特征在于所述底座可以分为底座主体和锁套两部分，所述锁套为所述定位孔的外壳，嵌在所述底座主体上。

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