[发明专利]精密成组弹性筒夹

说明书

本发明精密成组弹性筒夹Collet属于机床工模夹具技术领域。

现有的机床定心夹具中，以工件内孔为定位基准最常见的一种如图1所示。简称弹绷，由心轴（10）和拉杆（18）组成，另需配备一根通用的连结杆（20）。心轴一端是锥柄（11），另一端有三条均布的等分槽（12a，12b，12c，图中未显示12b，12c），外径（13）和轴向定位（14）的长度都按工件（17）的尺寸而定，内孔（15）与内锥面（16）和拉杆（18）配合，拉杆尾部的螺纹（19）和连结杆（20）相连结。当连结杆带动拉杆向后轴向移动时，拉杆头部的外锥迫使心轴头部部分涨大，实现工件的装夹。这种结构的夹具有以下缺点：

第一个缺点是这种夹具的轴向定位和径向基准定位都不具有可调可换的功能，一付夹具只能完成一种工件一道工序的装夹，没有通用性。

第二个缺点不能解决较长工件的准确装夹。由于心轴只有一端具有可涨大性能，而工件另一端和心轴配合的间隙则会造成工件偏移。工件愈长，误差愈大。

第三个缺点是工件装卸不方便。尤其在中大型机床车头主轴箱较长的情况下，操作者必须一只手装卸工件，另一只手在机床主轴的尾部拼紧或松开连结杆，从而使操作者身体的移动距离和双臂的展开幅度都加大，提高了劳动的强度。

第四个缺点是这种夹具的使用寿命短，用损后整体报废。由于夹具的柄部和涨开部分是整体，因此不能根据两个不同性能要求进行正确选材，尤其涨开部分极容易产生变形和磨损。

第五个缺点是过长的连结杆的自身重量会造成拉杆（18）在夹紧过程中不规则的偏移而影响定心精度。另外，心轴的内孔涨开时对拉杆也不能起定心作用。

在现有的机床夹具中，还有一种比较先进的定心夹紧机构如图2所示（参看《机床夹具设计手册》第440页图8-176）。这种夹紧机构由本体（22）、3爪（23a、23b，23c，图中未显示23b、23c）锁圈（24）、拉杆（25）、连结杆（26）和盖板（27）组成。

本体（22）固定在机床主轴上，3爪（23a，23b，23c）均布在本体圆周面上的三个长方孔内。锁圈（24）卡在本体外圆与3爪的凹槽中，使三爪的圆弧面紧紧依附拉杆的外锥面，当连结杆（26）带动拉杆（25）向左作轴向位移时，拉杆的外锥面推动三爪向外径向移动，夹紧工件。

这种夹紧机构其主要缺点在于三爪和工件接触面积小而易使工件产生变形，夹伤表面，尤其在加工薄壁工件时，更不能选用这种工装夹具。另外，没有可调节的轴向定位也限制了这种夹具的应用范围。

本发明精密成组弹性筒夹（图3）设计的目的是提供一种给各种型号机床，特别是各种型号车、磨床配套使用的高定心精度，操作方便的通用筒夹。配上成组的筒夹体（图4）可夹持不同内径、不同长度的各种工件。

本发明成组弹性筒夹由心轴（40）、锁紧机构、可调的轴向定位套（51）和可替换的筒夹体（55）组成。

可替换的筒夹体包括一组单头开三槽的筒夹体和一组双头开三槽的筒夹体（图4）。

锁紧机构由收紧螺帽（42）、限位块甲（43）、限位块乙（44）、螺纹滑块（45）和拉杆（46）组成。

限位块甲、限位块乙和螺纹滑块都装入心轴的长方形孔内，限位块甲的内肩格（47）卡在心轴的外圆上。由于收紧螺帽的两端内肩格受到限位，所以收紧螺帽在旋转时不产生轴向和径向的位移，与收紧螺帽相啮合的螺纹滑块带动着拉杆则可随着收紧螺帽的旋转沿轴向移动，筒夹体两端内锥孔受到心轴和拉杆的挤压时，筒夹体的两端同时涨大，并自动定心，实现以工件内孔为定位基准夹紧工件。如果选用一端开槽的筒夹体，没有开槽一端的内锥孔，只起定心基准作用。布刑逶谛闹嵘鲜艿街棺荻ぃ?7）的作用，只能轴向位移不能旋转。

本成组弹性筒夹的优点和特征在于夹具的锁紧机构设置在车头主轴的头部。克服了现有技术中必须加用过长的连结杆，在车头主轴尾部进行锁紧造成操作者移动距离过大和劳动强度过大的缺点。

本成组弹性筒夹的优点和特征还在于不同外径的筒夹体可兼用同一心轴上，并能达到高定心精度。克服了现有技术中（图1所示的弹绷）径向定位基准不可更换的缺点。

本成组弹性筒夹的特征还在于筒夹体中包括单头开槽的筒夹体和双头开槽的筒夹体。从而可满足从短到长工件的高定心精度的装夹。克服了现有技术中一付夹具不能同时解决较长工件和较短工件的准确装夹，工件愈长、误差越大的缺点。