中空机电夹紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了中空机电夹紧装置，包括弹簧夹头和拉管，拉管穿设在主轴内，弹簧夹头与拉管的一端螺纹连接，拉管为中空结构并与弹簧夹头的内孔连通，拉管伸出主轴的另一端上设置有碟簧组总成，碟簧组总成固定在主轴上，碟簧组总成包括设置在碟簧组总成内部安装腔内的碟簧组，安装腔内设置有碟簧压盖，碟簧压盖一端抵靠在碟簧组上，另一端伸出安装腔并与拉管轴向定位，碟簧组的弹性力作用在碟簧压盖上使拉管带动弹簧夹头夹紧，本夹紧装置还包括电机，电机通过丝杆传动机构将电机的输出轴的转动转化为直线运动并通过杠杆传动机构带动碟簧压盖轴向运动克服碟簧组的弹性力使拉管轴向运动带动弹簧夹头松开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械
，涉及中空机电夹紧装置。
技术介绍
内拉式弹簧夹头是一种用来夹持待加工工件的夹具，内拉式弹簧夹头的典型结构是带有外锥面的头部沿轴向开有长槽，形成可以向心收缩的夹爪，夹爪中间形成与被夹持工件形状相适应的内孔。内拉式弹簧夹头沿轴向运动，夹爪形变使内孔变小或者增大，实现对工件的夹紧和松开。内拉式弹簧夹头可以配备于数控车床或专用机床上使用，现有技术中，内拉式弹簧夹头的轴向运动通常采用气动、液压驱动或者气动和液压双驱动。例如，中国专利【申请号201420820059.0；授权公告号CN 204339405U】公开的一种主轴的浮动打刀机构包括弹性装置、动力缸组件和拉杆行程调节装置，弹性装置包括碟簧安装座、碟形弹簧、压板、挡圈和压盖，碟簧安装座内自前向后依次安装有套设在拉杆外周的碟形弹簧、压板和压盖，动力缸组件包括动力缸体前端盖、前活塞、动力缸体、后活塞和动力缸体后端盖，动力缸体前端盖和动力缸体后端盖分别安装在动力缸体的前后两侧，前活塞内侧套设在碟簧安装座外周且前活塞部分伸出动力缸体前端盖端面，拉杆行程调节装置包括安装板、调节螺母和螺纹套。上述主轴的浮动打刀机构实际上也是一种夹紧装置，通过将气缸或者液压缸集成于主轴箱内，带动拉杆运动，从而控制弹簧夹头夹紧或松开工件。该装置存在的问题是：1、将气缸或液压缸集成于主轴箱内，主轴箱的结构复杂、对密封性的要求高，拆装和维修不方便，并且容易发生泄漏影响车间环境；2、需要增加气源或者液压油循环系统，气路和油路的结构复杂，增加了运行成本和故障率；3、主轴高速转动时容易产生振动，影响加工精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了中空机电夹紧装置，本专利技术解决的技术问题是替代传统气动、液压驱动或者同时采用气动和液压驱动的夹紧装置。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：中空机电夹紧装置，机床包括主轴箱和内部中空的主轴，本夹紧装置包括弹簧夹头和拉管，所述拉管穿设在主轴内，所述弹簧夹头与拉管的一端螺纹连接，其特征在于，所述拉管为中空结构并与弹簧夹头的内孔连通，所述拉管伸出主轴的另一端上设置有碟簧组总成，所述碟簧组总成固定在主轴上，所述碟簧组总成包括设置在碟簧组总成内部安装腔内的碟簧组，所述安装腔内设置有碟簧压盖，所述碟簧压盖一端抵靠在碟簧组上，另一端伸出安装腔并与拉管轴向定位，所述碟簧组的弹性力作用在碟簧压盖上使拉管带动弹簧夹头夹紧；本夹紧装置还包括电机，所述电机通过丝杆传动机构将电机的输出轴的转动转化为直线运动并通过杠杆传动机构带动碟簧压盖轴向运动克服碟簧组的弹性力使拉管轴向运动带动弹簧夹头松开。本中空机电夹紧装置采用电机通过丝杆传动机构和杠杆传动机构带动碟簧压盖运动，加上碟簧组总成内的碟簧组的弹性力作用，使拉管轴向运动带动弹簧夹头夹紧或松开工件，实现了用电机驱动的方式替代传统气动、液压驱动或者气动和液压驱动双驱动的方式。采用电机作为动力源，无需单独设置供气系统或供油系统，更为节能环保，降低了成本。在上述的中空机电夹紧装置中，所述丝杆传动机构包括内部具有安装孔的底座，所述电机固定在底座上，所述安装孔内设置有联轴器、丝杆和球头轴，所述电机的输出轴伸入安装孔内并通过联轴器和丝杆的一端相连，所述丝杆的另一端与球头轴通过螺纹传动配合，所述球头轴还通过底座上的导向块周向定位。电机输出轴通过联轴器带动丝杆转动，导向块限制了球头轴的周向运动，使球头轴做直线运动，实现了将电机输出轴的转动转化为球头轴的直线运动。作为优选，在上述的中空机电夹紧装置中，所述安装孔内设置有轴承一，所述丝杆上通过螺纹连接有一锁紧螺母，所述锁紧螺母抵靠在轴承一的端面上。锁紧螺母对丝杆起到轴向限位作用，使得丝杆的转动更为平稳。在上述的中空机电夹紧装置中，所述杠杆传动机构包括拨叉，所述碟簧压盖伸出安装腔的部分套设有轴承二，所述碟簧压盖内端具有供轴承二抵靠的抵靠部，所述轴承二的外圈套设有拨动环，所述拨动环与轴承二的外圈紧配合，所述底座上具有拨叉支架，所述拨叉的中部铰接在上述拨叉支架上形成拨叉转动的支点，所述拨叉的一端通过球头连接结构与球头轴相连，另一端铰接在拨动环上。拨叉通过拨动环带动轴承二轴向运动，轴承的内圈与碟簧压盖端面接触带动碟簧压盖运动，此时碟簧压盖随着主轴转动会带动轴承的内圈相对于外圈转动，而使拨动环和拨叉保持静止；拨叉复位后，轴承的内圈不与碟簧压盖的端面接触，碟簧压盖与拨叉之间没有力和振动的传递，使得主轴的转动和拉管的拉紧、松开的动作互不干涉，提高了夹紧动作的稳定性和切削加工的精度。在上述的中空机电夹紧装置中，所述拨叉与拨动环铰接的一端为半环形的连接部一，所述拨动环上具有外圆沟槽，所述连接部一的两侧分别通过紧定螺钉圆柱与拨动环上的外圆沟槽配合，且所述连接部一能绕紧定螺钉圆柱转动，所述拨叉与球头轴相连接的一端为呈杆状的连接部二，所述连接部二靠近球头轴的端部具有球形的连接槽，所述球头轴的端部为球头，所述球头位于连接槽内，且球头的球面紧贴在连接槽的内壁上。拨叉和拨动环通过外圆沟槽和紧定螺钉圆柱的配合，允许拨叉和拨动环的连接处在周向上相对运动，避免出现卡死的情况损坏零部件，使得夹紧装置的工作更稳定。作为另一种方案，在上述的中空机电夹紧装置中，所述杠杆传动机构包括拨叉，所述底座上具有拨叉支架，所述拨叉的中部铰接在上述拨叉支架上形成支点，所述拨叉的一端通过球头连接结构与球头轴相连，另一端设置有滚轮，所述滚轮能抵靠在碟簧压盖伸出安装腔的端面上。拨叉通过滚轮对碟簧压盖施加作用力，带动碟簧压盖运动；当弹簧夹头夹紧工件时，滚轮不与碟簧压盖接触，碟簧压盖与拨叉之间没有力和振动的传递。在上述的中空机电夹紧装置中，所述拉管上螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母与碟簧压盖固定连接。通过转动调节螺母能够调整碟簧压盖和拉管的相对位置，改变碟簧组的压缩量，从而起到调整夹紧力的作用。在上述的中空机电夹紧装置中，所述碟簧组总成还包括碟簧组外壳、外壳法兰盘、碟簧组导管，所述外壳法兰盘固定在主轴上，所述碟簧组导管套设在拉管外并与外壳法兰盘固定，所述碟簧组外壳固定在外壳法兰盘上并与碟簧组导管形成所述安装腔，所述碟簧组外壳端部具有供碟簧压盖伸出安装腔的开口，所述碟簧压盖上具有能抵靠在开口内端面的挡沿。碟簧组设置在碟簧组总成的安装腔内，通过碟簧组导管支撑，避免碟簧组与拉管之间的摩擦，碟簧组以同心方式传递的弹性力能够更好的作用在碟簧压盖上，通过设置挡沿能避免碟簧压盖脱离碟簧组总成；此外，碟簧组还具有尺寸小、承载能力强、所需安装空间小、使用寿命长和工作温度区间广等优点。在上述的中空机电夹紧装置中，所述碟簧组外壳上具有沿周向设置的平衡槽，所述平衡槽的横截面呈燕尾形，通过在平衡槽内嵌设至少一个平衡块能调整主轴的重心，每个所述平衡块包括单元块一和单元块二，单元块一和单元块二拼合之后能使平衡块卡在平衡槽内并通过固定螺钉锁紧。通过设置调整平衡块，能够快速调整主轴的动平衡，特别是针对高速主轴机床，能够显著提高加工性能；平衡槽采用燕尾形结构，当单元块一和单元块二安装到位后，平衡块就无法脱离平衡槽，再安装固定螺钉，平衡块在主轴高速转动时不会被甩出或者发生位移。在上述的中空机电夹紧装置中，所述电机为三相微型减速电机。三相微型减速电机具有体本文档来自技高网...

【技术保护点】
中空机电夹紧装置，机床包括主轴箱(1)和内部中空的主轴(2)，本夹紧装置包括弹簧夹头(3)和拉管(4)，所述拉管(4)穿设在主轴(2)内，所述弹簧夹头(3)与拉管(4)的一端螺纹连接，其特征在于，所述拉管(4)为中空结构并与弹簧夹头(3)的内孔连通，所述拉管(4)伸出主轴(2)的另一端上设置有碟簧组总成(5)，所述碟簧组总成(5)固定在主轴(2)上，所述碟簧组总成(5)包括设置在碟簧组总成(5)内部安装腔(51)内的碟簧组(6)，所述安装腔(51)内设置有碟簧压盖(7)，所述碟簧压盖(7)一端抵靠在碟簧组(6)上，另一端伸出安装腔(51)并与拉管(4)轴向定位，所述碟簧组(6)的弹性力作用在碟簧压盖(7)上使拉管(4)带动弹簧夹头(3)夹紧；本夹紧装置还包括电机(8)，所述电机(8)通过丝杆传动机构将电机(8)的输出轴(81)的转动转化为直线运动并通过杠杆传动机构带动碟簧压盖(7)轴向运动克服碟簧组(6)的弹性力使拉管(4)轴向运动带动弹簧夹头(3)松开。

【技术特征摘要】
1.中空机电夹紧装置，机床包括主轴箱(1)和内部中空的主轴(2)，本夹紧装置包括弹簧夹头(3)和拉管(4)，所述拉管(4)穿设在主轴(2)内，所述弹簧夹头(3)与拉管(4)的一端螺纹连接，其特征在于，所述拉管(4)为中空结构并与弹簧夹头(3)的内孔连通，所述拉管(4)伸出主轴(2)的另一端上设置有碟簧组总成(5)，所述碟簧组总成(5)固定在主轴(2)上，所述碟簧组总成(5)包括设置在碟簧组总成(5)内部安装腔(51)内的碟簧组(6)，所述安装腔(51)内设置有碟簧压盖(7)，所述碟簧压盖(7)一端抵靠在碟簧组(6)上，另一端伸出安装腔(51)并与拉管(4)轴向定位，所述碟簧组(6)的弹性力作用在碟簧压盖(7)上使拉管(4)带动弹簧夹头(3)夹紧；本夹紧装置还包括电机(8)，所述电机(8)通过丝杆传动机构将电机(8)的输出轴(81)的转动转化为直线运动并通过杠杆传动机构带动碟簧压盖(7)轴向运动克服碟簧组(6)的弹性力使拉管(4)轴向运动带动弹簧夹头(3)松开。2.根据权利要求1所述的中空机电夹紧装置，其特征在于，所述丝杆传动机构包括内部具有安装孔(91)的底座(9)，所述电机(8)固定在底座(9)上，所述安装孔(91)内设置有联轴器(10)、丝杆(11)和球头轴(12)，所述电机(8)的输出轴(81)伸入安装孔(91)内并通过联轴器(10)和丝杆(11)的一端相连，所述丝杆(11)的另一端与球头轴(12)通过螺纹传动配合，所述球头轴(12)还通过底座(9)上的导向块(27)周向定位。3.根据权利要求2所述的中空机电夹紧装置，其特征在于，所述安装孔(91)内设置有轴承一(13)，所述丝杆(11)上通过螺纹连接有一锁紧螺母(14)，所述锁紧螺母(14)抵靠在轴承一(13)的端面上。4.根据权利要求2所述的中空机电夹紧装置，其特征在于，所述杠杆传动机构包括拨叉(15)，所述碟簧压盖(7)伸出安装腔(51)的部分套设有轴承二(16)，所述碟簧压盖(7)内端具有供轴承二(16)抵靠的抵靠部，所述轴承二(16)的外圈套设有拨动环(17)，所述拨动环(17)与轴承二(16)的外圈紧配合，所述底座(9)上具有拨叉支架(18)，所述拨叉(15)的中部铰接在上述拨叉支架(18)上形成拨叉(15)转动的支点，所述拨叉(15)的一端通过球头连接结构与球头轴(12)相连，另一端铰接在拨动环(17)上。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佐杭，
申请(专利权)人：玉环县杭升机床有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33