用以加工自锁螺母的数控机床用夹头的制作方法

本实用新型涉及自锁螺母加工设备技术领域，尤其涉及一种用以加工自锁螺母的数控机床用夹头。

背景技术：

夹头用于机床加工时对待加工工件进行夹持固定，如对自锁螺母的孔加工以及螺纹加工。夹头的夹紧部一般分为多瓣，而且夹紧部的外侧面一般也为斜面，在其夹紧部的外部还有一个与之配合的夹紧套，夹紧套的内表面也是斜面。通过夹紧套的作用使夹紧部的各个部分向中心靠拢，从而实现对其内部所包裹工件的夹紧。工件在完成加工后，由于夹紧套的存在，再加上整个夹头是安装在安装座上，因此，难以直接将物件取出，影响了加工的效率。

为了解决上述技术问题，申请号为cn201320698730.4(授权公告号cn203599563u)的中国实用新型专利公开了一种《带自动排料装置的弹簧夹头》，该弹簧夹头包括夹头本体，夹头本体分为前端的夹紧段和后端的固定段，夹紧段为锥形，夹紧段分为至少三瓣，形成夹持工件的夹头，固定段中空，固定段的空腔和夹紧段内夹持工件的腔体连通，在固定段的空腔内设有一个顶杆，顶杆的前端伸入夹紧段内夹持工件的腔体中，固定段的后端固定有一个顶杆支撑套，顶杆上有一圈环形凸起，顶杆上位于环形凸起和顶杆支撑套之间设有一个压缩弹簧。该压缩弹簧能够时刻保持顶杆处于顶伸的状态，当夹持管件时，顶杆在管件的挤压下向后移动，进一步压缩其上固定的压缩弹簧，同时管件依靠弹簧夹头的夹持力固定不动。待管件完成加工时，由机构松开弹簧夹头，此时，管件失去弹簧夹头的夹持力，顶杆在压缩弹簧的作用下向前移动，将管件顶出弹簧夹头，完成自动排料的操作。

虽然上述专利中的夹头可以用于对自锁螺母类工件的夹紧动作并实现自锁螺母的自动排料，但现有的用以加工自锁螺母的数控机床用夹头，为了对放置到夹头的夹紧段腔体中的自锁螺母在轴向上进行限位，夹头的顶杆1前端通常设置成一个前大后小的定位台阶2，当自锁螺母放置到位后，顶杆1前端的定位台阶2能够抵在夹头的夹紧段腔体10的底壁11上，详见图1。然而，在实际使用过程中发现，由于夹头的顶杆1的定位台阶2是抵在夹头的夹紧段腔体10的底壁11上，两者之间具有一定的摩擦力，这就容易造成夹头的夹紧段的多个瓣体不能同步向内夹紧(如图1中的箭头所示方向)以对自锁螺母形成有效夹持，置于夹头中的自锁螺母工件的平行度及垂直度不够，且在加工过程中容易发生晃动，影响了工件的加工精度。

故，现有用以加工自锁螺母的数控机床用夹头还需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用以加工自锁螺母的数控机床用夹头，该夹头既能对顶杆在后移过程中进行轴向限位又能避免夹头的夹紧端夹紧不到位的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用以加工自锁螺母的数控机床用夹头，包括：

夹头本体，包括位于前端的夹紧段以及位于后端的固定段，所述的夹紧段具有用于放置自锁螺母的第一腔体，所述固定段具有沿轴向呈中空的第二腔体，第二腔体与第一腔体通过衔接孔相连通；

顶杆机构，包括设于所述第二腔体中的顶杆支撑套、轴向活动地设于所述顶杆支撑套中的顶杆以及设于顶杆支撑套与顶杆之间的弹簧，在所述弹簧的作用下，所述顶杆的前端始终具有向前伸入至所述第一腔体中的趋势；

所述顶杆上具有用于在顶杆后移时对应抵在所述顶杆支撑套的前端壁上的第一环形台阶，并由该第一环形台阶将所述顶杆分为位于后部的导向段和位于前部的顶头段，所述顶杆的导向段穿设在所述顶杆支撑套中，所述顶杆的顶头段穿过衔接孔后进入第一腔体内，且顶杆的顶头段呈柱状且其横截面积小于衔接孔的横截面积。

为了方便将弹簧装配到顶杆支撑套中以对顶杆进行有效复位，所述顶杆支撑套的内壁上形成有台阶孔，该台阶孔包括位于后侧的小孔部以及位于前侧的大孔部，所述顶杆的导向段上具有第二环形台阶并由该第二环形台阶分为位于后侧的第一导向段以及位于前侧的第二导向段，所述第一导向段的外径与所述顶杆支撑套的小孔部的内径相适配，所述第二导向段的外径与所述顶杆支撑套的大孔部的内径相适配，所述弹簧套设在所述顶杆的第一导向段上并与所述顶杆的第二环形台阶相抵。上述小孔部以及大孔部的结构设置也使得顶杆在顶杆支撑套中的前后移动过程能更加平稳。

作为改进，所述顶杆的第一导向段的后部螺纹连接有能与顶杆支撑套的后端壁相抵的第一螺母。第一螺母的设置，使得顶杆在后端能够实现轴向的限位，避免顶杆在复位时向前脱出；另一方面，第一螺母能够沿顶杆的轴向长度进行移动，并限定在顶杆的不同轴向位置，进而使顶杆的顶头段伸入到夹头本体之夹紧段的第一腔体中长度进行调节，从而适配不同规格(不同厚度)的自锁螺母工件。

为了使顶杆的前后移动过程更加灵活，减少阻力，所述顶杆的顶头段为圆柱体。

为了将顶杆支撑套方便地装配到夹头本体上，所述夹头本体之固定段的第二腔体中设有固定套，所述顶杆支撑套穿设在所述固定套中，所述顶杆支撑套在前端通过限位凸部抵在固定套的前端壁上，在后端螺纹连接有第二螺母并通过该第二螺母抵在所述固定套的后端壁上。

与现有技术相比，本实用新型的优点：顶杆向后移动过程中的限位能够通过自身的第一环形台阶抵在顶杆支撑套的前端来实现，并且，由于顶杆的顶头段呈柱状且其横截面积小于衔接孔的横截面积，当顶杆通过衔接孔向后移动到位后，顶杆的顶头段不与夹头发生摩擦，所以夹头的夹紧段在径向夹紧过程中，不会出现夹紧不到位的问题，这样夹头的夹紧段能对自锁螺母形成有效夹持，从而提高了置于夹头中自锁螺母工件的平行度及垂直度，提高了工件后续加工的加工精度。

附图说明

图1为现有的用以加工自锁螺母的数控机床用夹头立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的立体结构示意图(顶杆处于向后缩回状态)；

图3为本实用新型实施例的立体结构示意图(顶杆处于向前顶出状态)；

图4为图3的右侧视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图2-图4，一种用以加工自锁螺母的数控机床用夹头包括夹头本体10以及顶杆机构，顶杆机构包括固定套25、顶杆支撑套21、顶杆22以及弹簧23。

夹头本体10整体呈长柱体形状。夹头本体10包括位于前端的夹紧段11以及位于后端的固定段12。夹头本体10的固定段12具有沿轴向呈中空的第二腔体120，该第二腔体120用于设置上述顶杆机构。夹头本体10的夹紧段11具有多个瓣体，该多个瓣体之间的区域形成第一腔体110，以用于放置自锁螺母(未示出)，第二腔体120与第一腔体110通过衔接孔130相连通。当自锁螺母放置到第一腔体110中后，夹头本体10的多个瓣体可在外部压紧机构(未示出)的作用下向内收缩，将自锁螺母进行夹紧。

夹头本体10的固定段12中设置有固定套25，具体地，固定套25可通过螺纹连接或者焊接等方式固定在夹头本体10上。顶杆支撑套21穿设在固定套25中，具体地，顶杆支撑套21在前端通过限位凸部抵在固定套25的前端壁上，在后端螺纹连接有第二螺母26并通过该第二螺母26抵在所述固定套25的后端壁上。

顶杆穿设在顶杆支撑套21中，具体地，顶杆能够在顶杆支撑套21中前后往复移动。本实施例中的顶杆沿其轴向从后至前依次分为第一导向段223、第二导向段224以及顶头段220。第一导向段223、第二导向段224以及顶头段220这三段的直径依次增大，从而在第一导向段223与第二导向段224之间形成第二环形台阶222，以及在第二导向段224和顶头段220之间形成第一环形台阶221。本实施例中的顶杆22的顶头段220的侧壁为与顶杆22的轴向相一致的平直壁面，具体地，顶杆22的顶头段220为圆柱体。在本实施例中，由于顶杆的顶头段220穿过衔接孔130后进入第一腔体110内，且顶杆22的顶头段(220)呈柱状且其横截面积小于衔接孔130的横截面积，当顶杆22向后移动到位后，顶杆22的顶头段220不与夹头发生摩擦，所以夹头的夹紧段11在径向夹紧过程中，不会出现夹紧不到位的问题，这样夹头的夹紧段11能对自锁螺母形成有效夹持，从而提高了置于夹头中自锁螺母工件的平行度及垂直度，提高了工件后续加工的加工精度。

当自锁螺母放置到夹头本体10的第一腔体110中而驱使顶杆向后移动时，顶杆能通过第一环形台阶221对应抵在顶杆支撑套21的前端壁。顶杆的第一导向段223的后部还螺纹连接有第一螺母24。当自锁螺母加工完成后，从夹头本体10的第一腔体110中取出后，第一螺母24能与顶杆支撑套21的后端壁相抵，而使顶杆在后端能够实现轴向的限位，避免顶杆22在复位时向前脱出。另一方面，本实施例中的第一螺母24能够沿顶杆的轴向长度进行移动，并限定在顶杆的不同轴向位置，进而使顶杆的顶头段220伸入到夹头本体10之夹紧段11的第一腔体110中长度进行调节，从而适配不同规格(不同厚度)的自锁螺母工件。

顶杆支撑套21的内壁上形成有台阶孔，在本实施例中，该台阶孔包括位于后侧的小孔部211以及位于前侧的大孔部212。对应地，顶杆22的导向段(包括第一导向段223和第二导向段224)穿设在顶杆支撑套21的台阶孔中。在本实施例中，第一导向段223的外径与顶杆支撑套21的小孔部211的内径相适配，第二导向段224的外径与顶杆支撑套21的大孔部212的内径相适配，以使顶杆在顶杆支撑套21中的前后移动过程能更加平稳。弹簧23套设在顶杆的第一导向段223上，具体地，弹簧23的前端与顶杆的第二环形台阶222相抵，弹簧23的后端抵在顶杆支撑套21的小孔部211与大孔部212之间形成的第三环形台阶210上。

本实施例的用以加工自锁螺母的数控机床用夹头的使用过程：当自锁螺母放置到夹头本体10的第一腔体110中时，自锁螺母抵住顶杆的顶头段220的前端，并驱使顶杆压缩弹簧23向后移动，当顶杆向后移动到位后，夹头本体10的夹紧段11收缩将自锁螺母夹持住，以便完成后续加工过程，详见图2；当自锁螺母加工完成后，夹头本体10的夹紧段11松开自锁螺母，此时，在弹簧23的弹力作用下，顶杆向前移动，将夹头本体10的第一腔体110中的自锁螺母推出，以便放置下一个自锁螺母工件，详见图3。