一种中空气动夹紧装置的制作方法

本发明涉及夹紧机构领域，特别是关于一种中空气动夹紧装置。

背景技术：

主轴是工业加工设备的重要部件之一，车床用主轴上的夹紧装置多采用连杆卡爪式，传统连杆卡爪式夹紧松开机构有平衡性能较差、夹紧不牢靠、结构不紧凑、操作不便、加工及更换不方便等诸多缺点。特别是由于其结构复杂，极大的提高了制作成本以及维修的难度，在空间比较紧凑的环境下，连杆卡爪式机构带来的空间浪费也是特别明显。亟待研发一种结构紧凑、低成本、高效率和高精度的现代车床夹具，以提高产品的稳定性、提升产品便利性、提高空间利用率、降低维护成本及难度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种中空气动夹紧装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种中空气动夹紧装置，与主轴联动并用于夹紧工件，包括用于推动主轴锥套的推杆、用于推动推杆的卡爪、用于拨动卡爪的轴承内圈、用于推动轴承内圈的气缸，所述轴承内圈与推杆滑动连接，轴承内圈上设置有一斜面，所述斜面可拨动卡爪转动。气缸的轴向作用力经由轴承内圈、卡爪转换成推杆的轴向作用力，从而推动推杆的轴向移动，推杆轴向推动主轴锥套以使主轴夹紧工件，以此实现工件的夹紧与松开，具体的，气缸推动轴承内圈移动，当轴承内圈上的斜面与卡爪相互接触后，斜面推动卡爪转动一定角度，卡爪抵在推杆上，使推杆轴向移动，通过主轴实现工件的夹紧。

优选的，所述卡爪包括位于斜面旁的第一杆、与第一杆连接的第二杆，第一杆与第二杆的连接处设置有销钉孔，销钉孔内设置有销钉，所述卡爪可绕销钉转动。通过可转动的卡爪，实现推杆的轴向移动。

优选的，所述第一杆与第二杆构成一钝角，以更好的将轴承内圈所传递的作用力转化为推杆轴向移动的推动力。

为避免卡爪与推杆发生滑移，造成推杆无法轴向移动的问题，所述推杆上设置有凹槽，卡爪通过凹槽夹紧推杆。

优选的，所述轴承内圈通过轴承与气缸连接。轴承两端的轴承内圈与气缸推杆间为滑动连接，保证气缸推杆的作用力能够稳定平滑地传递到轴承内圈上。

优选的，所述气缸包括轴承外圈、与轴承外圈刚性连接的活塞、与活塞接触连接的气缸壁、以及由轴承外圈及气缸壁围闭并由活塞分隔开的第一气室和第二气室，第一气室旁设置有第一进出气口，第二气室设置有第二进出气口，活塞与气缸壁接触处还设置有密封圈。

优选的，所述轴承内圈与推杆之间设置有壳体，壳体上设置有与凹槽位置对应的贯穿孔。

优选的，所述气缸壁和销钉与壳体固定连接，所述卡爪的数量为两个，所述凹槽和贯穿孔的数量也是两个，所述气缸、轴承和轴承内圈均为环状结构，所述轴承外圈受到壳体的径向作用力而与气缸壁保持良好密封，壳体的径向作用力通过轴承内圈及轴承传递到轴承外圈。

本发明相较于现有技术的有益效果是：

本发明拥有更好的平衡性能、夹紧牢靠、结构紧凑、便于操作、加工及更换方便等主要优点。在主轴高速旋转的情况下，也能达到需要的平衡要求。本发明的中空气动夹紧装置是结构紧凑、低成本、高效率和高精度的现代车床夹具，可以有效地减少时间基本和配套工件加工的时间，大大提高产品的稳定性、提升产品便利性、提高空间利用率、降低维护成本及难度。

附图说明

图1为本发明一实施例中松开状态下的中空气动夹紧装置的结构图。

图2为本发明一实施例中夹紧状态下的中空气动夹紧装置的结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细描述。

请参考图1-2，本发明实施例包括：

一种中空气动夹紧装置，与主轴联动并用于夹紧工件，包括用于推动主轴锥套的推杆1、用于推动推杆1的卡爪2、用于拨动卡爪2的轴承内圈3、用于推动轴承内圈3的气缸4，轴承内圈3与推杆1滑动连接，轴承内圈3上设置有一斜面31，斜面31可拨动卡爪2转动。推杆具有一倾斜的锥形头，推杆上挖设有多个长槽，多个长槽将推杆分割成多个可径向变形的夹爪，通过夹紧锥形头使得夹爪朝径向收缩从而夹紧夹爪内的工件。卡爪2包括位于斜面31旁的第一杆21、与第一杆21连接的第二杆22，第一杆21与第二杆22的连接处设置有销钉孔23，销钉孔23内设置有销钉5，卡爪2可绕销钉5转动。通过可转动的卡爪，实现轴向力与径向力的转化。气缸4、轴承6和轴承内圈3均为环状结构，推杆41受到壳体7的径向作用力而与气缸壁43保持良好密封，壳体7的径向作用力通过轴承内圈3及轴承6传递到推杆41。

第一杆21与第二杆22构成一钝角，通过精准的角度将轴承内圈所传递的轴向力转化为径向力。为避免卡爪与推杆发生滑移，推杆1上设置有凹槽11，卡爪2通过凹槽11夹紧推杆1，卡爪2上的第二杆22可抵扣在凹槽内以锁紧推杆。

轴承内圈3通过轴承6与气缸4连接。气缸4包括轴承外圈41、与轴承外圈41刚性连接的活塞42、与活塞42接触连接的气缸壁43、以及由轴承外圈41及气缸壁43围闭并由活塞42分隔开的第一气室44和第二气室45，第一气室44旁设置有第一进出气口46，第二气室45设置有第二进出气口47，活塞42与气缸壁43接触处还设置有密封圈48。轴承内圈3与推杆1之间设置有壳体7，壳体7上设置有与凹槽11位置对应的贯穿孔71。气缸壁43和销钉5与壳体7固定连接，卡爪2的数量为两个，凹槽11和贯穿孔71的数量也是两个，气缸4、轴承6和轴承内圈3均为环状结构，轴承外圈41受到壳体7的径向作用力而与气缸壁43保持良好密封，壳体7的径向作用力通过轴承内圈3及轴承6传递到轴承外圈41。

如附图1所示，第一气室44充气并推动活塞42往远离卡爪2的方向移动，当活塞42持续行进至行程末端或邻近行程末端时，斜面31与卡爪2分离，卡爪2在回位簧的作用下回复到第一杆21与推杆1相互抵接的初始状态，此时第二杆22从凹槽11中抬起，推杆1不再受到来自卡爪2的作用力而恢复到径向舒张的初始状态，从而松开工件。

如附图2所示，第二气室45充气并推动活塞42往朝向卡爪2的方向移动，当活塞42持续行进至行程末端或邻近行程末端时，斜面31与卡爪2接触并发生挤压，卡爪2受斜面31作用力而转动，并最终转动到第二杆22插入凹槽11并与凹槽底部或凹槽侧壁接触及挤压的状态，推杆1受到来自卡爪2的作用力而处于径向收缩的状态，从而夹紧工件。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种中空气动夹紧装置，与主轴联动并用于夹紧工件，包括用于推动主轴锥套的推杆、用于推动推杆的卡爪、用于拨动卡爪的轴承内圈、用于推动轴承内圈的气缸，所述轴承内圈与推杆滑动连接，轴承内圈上设置有一斜面，所述斜面可拨动卡爪转动。气缸的轴向作用力经由轴承内圈、卡爪转换成推杆的径向作用力，从而实现工件的夹紧与松开，本发明拥有更好的平衡性能、夹紧牢靠、结构紧凑、便于操作、加工及更换方便等主要优点。在主轴高速旋转的情况下，也能达到需要的平衡要求。是高效率和良好精度特点的现代车床夹具，可以有效地减少时间基本和配套工件加工的时间，大大提高了劳动生产率，有效地降低了劳动强度。

技术研发人员：胡勇
受保护的技术使用者：东创智能装备（深圳）有限公司
技术研发日：2019.04.16
技术公布日：2019.06.14