一种夹紧定位和分度一体化的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种夹紧定位和分度一体化的装置，包括主轴（1）和设置在主轴前部的用于夹紧并定位工件的夹紧定位机构（2）以及设置在主轴后部的用于分度工件的分度机构（3）；所述夹紧定位机构（2）包括连接在主轴（1）前端的前端盖（21）、与前端盖（21）相连的支撑座（22）、支撑主轴（1）的支撑架（23）、与支撑架（23）相连的移动螺母（24）、嵌套在主轴（1）上并与移动螺母（24）相配合的螺杆（25）以及连接在螺杆（25）尾部并驱使螺杆（25）转动的夹紧件（26）。本发明既可实现工件的定位夹紧，又可实现加工过程中的分度，通用性强，结构简单，能大大提高工作效率，并大大降低了生产成本。
【专利说明】一种夹紧定位和分度一体化的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种定位夹紧和分度的装置，尤其涉及一种夹紧定位和分度一体化的装置。
【背景技术】
[0002]在加工过程中，传统的加工装置包括定位夹紧装置和分度装置，即定位夹紧装置和分度装置是相分离的，这样使得工件在加工过程中加工环节复杂，通用性差，且加工效率低。
[0003]例如，丝锥作为一种加工内螺纹的刀具，丝锥的方头在丝锥工作时用于传递扭矩，同时也作为加工丝锥的基准，因此加工丝锥时，对丝锥方头有一定的尺寸、表面粗糙度及形位误差要求，加工丝锥方头可采用铣削或磨削工艺。采用磨削工艺相对铣削，其加工丝锥方头精度和效率较高，特别适合磨削量较小的小规格丝锥加工，因此磨削工艺的应用更为普遍。
[0004]如图1所示，要获得丝锥左端的方尾结构，在磨削加工过程中，现有技术采用如图2所示的两顶尖定位夹紧方式进行夹紧定位，工件200的两端通过左顶尖100和右顶尖300进行定位，该传统的顶尖只具备定位夹紧功能，为得到方尾结构的四面，还需要相应的分度装置进行连续加工。现有技术中夹紧定位和分度的加工装置是定位夹紧、分度相分离的方式，结构复杂，通用性差，工件200在加工过程中加工环节复杂，且加工效率低。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述现有技术中定位夹紧装置和分度装置相分离的缺陷，提供一种夹紧定位和分度一体化的装置，既可实现工件的定位夹紧，又可实现加工过程中的分度，通用性强，结构简单，能大大提高工作效率，并大大降低生产成本。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种夹紧定位和分度一体化的装置，包括主轴和设置在主轴前部的用于夹紧并定位工件的夹紧定位机构，还包括设置在主轴后部的用于分度工件的分度机构；所述夹紧定位机构包括连接在主轴前端的前端盖、与前端盖相连的支撑座、支撑主轴的支撑架、与支撑架相连的移动螺母、嵌套在主轴上并与移动螺母相配合的螺杆以及连接在螺杆尾部并驱使螺杆转动的夹紧件。
[0007]通过驱动夹紧件，螺杆进行转动，移动螺母与螺杆因螺纹连接，螺杆的转动转化为移动螺母沿水平方向往复直线运动，推动与之相连的支撑架也沿着主轴进行水平方向的直线运动，带动主轴的移动，对工件进行夹紧和定位；待工件夹紧定位后，分度机构进行分度，对工件的各面进行加工，本发明的夹紧定位机构和分度机构一体化，结构简单，可操作性好’通用性好,从而大大提高工作效率,并大大节约了生产成本。
[0008]进一步地，所述支撑架包括设置在主轴轴肩处的左支撑架、与移动螺母相连的右支撑架以及连接左支撑架和右支撑架的移动套，所述左支撑架、右支撑架和移动套嵌套在主轴上，所述左支撑架与移动套通过紧固件固定连接，所述移动螺母与右支撑架以及移动套通过紧固件固定连接。
[0009]主轴通过支撑架进行支撑，避免主轴由于夹紧定位机构移动过程中偏移，而影响定位夹紧工件的进行。左支撑架连接在主轴轴肩处，依次设有与左支撑架通过紧固件固定连接的移动套、与移动螺母以及移动套通过紧固件固定连接的右支撑架，这样移动螺母运动过程中推动支撑架向前运动，从而带动主轴的运动，对工件进行夹紧定位。
[0010]进一步地,所述支撑座包括前支撑座和后支撑座,所述前支撑座的前端与前端盖相连，所述前支撑座的后端与后支撑座相连。
[0011]用于固定整个装置的支撑座包括前支撑座和后支撑座，为了更好地安装，所述左支撑架、右支撑架和移动套位于前支撑座内腔中并嵌套在主轴上，所述左支撑架、右支撑架和移动套位于前支撑座的腔体中，然后安装所述的与支撑架相连的移动螺母，再安装所述的后支撑座，安装方便，结构简单，实用性强。
[0012]进一步地，所述螺杆上还套设有轴承以及在轴承和夹紧件之间还设有螺母一和外圆调整套，所述轴承外圈设有轴承套；主轴一侧的轴承套与前支撑座通过紧固件固定连接，所述外圆调整套和后支撑座通过紧固件固定连接；主轴另一侧的轴承套、外圆调整套以及前支撑座通过紧固件固定连接。
[0013]为使所述螺杆在夹紧件的驱动下，更好地进行旋转，故在螺杆的外表面和后支撑座的腔体之间的空隙中设置轴承，轴承的外表面再通过轴承套进行定位，轴承的外端再通过外圆调整套进行定位，且还在外圆调整套的外端设有螺母，都是为配合螺杆的转动；为使结构紧凑和连接可靠，故主轴一侧的所述轴承套与前支撑座通过紧固件固定连接，所述外圆调整套和后支撑座通过紧固件固定连接；主轴另一侧的所述轴承套、外圆调整套以及前支撑座通过紧固件固定连接，从而将各结构连接为一体，为方便工件的夹紧定位和分度。
[0014]进一步地，所述夹紧件为手轮一，通过旋转手轮一，带动螺杆进行旋转，来实现螺母的往复直线运动，带动主轴的运动，对工件进行夹紧和定位。
[0015]进一步地,还包括连接工件与主轴的莫氏锥度套,所述主轴的前端设有容纳所述莫氏锥度套的空腔二。
[0016]连接时，工件嵌套在莫氏锥度套的大端内，莫氏锥度套的小端嵌套在主轴上的空腔二中，从而将工件与主轴连接在一起，莫氏锥度套具有自锁的功能，所述工件与主轴通过莫氏锥度套相连，提高连接的稳定性，更好地实现工件的夹紧定位和分度。
[0017]优选地，所述分度机构包括嵌套在主轴上的手轮二和分度轮。
[0018]进一步地，还包括用于对分度轮进行限位的分度限位装置，所述分度限位装置包括分度销、支撑分度销的分度支座套、与分度销相连的弹性件以及分度支撑架；所述分度轮包括沿圆周设置的轮齿，当所述分度轮旋转到分度位置时，对应所述分度销一端的端面与所述轮齿的端面相贴合。
[0019]进一步地，所述分度限位装置还包括分度后端盖，所述分度后端盖与所述分度支座套通过紧固件固定连接，所述分度支座套中间设有容纳所述分度销和弹性件的空腔一，所述弹性件一端与分度销相连，另一端与所述分度后端盖相连。
[0020]所述分度机构为手动时，转动手轮二，主轴跟随转动，同时主轴上的分度轮跟随转动，所述分度限位装置固定安装在靠近分度轮的机床上，安装时使弹性件处于受压状态，当分度轮从一个分度位置到下一个分度位置过程中，分度销向右移动，当分度轮到达下一个位置时，由于弹簧的复位作用，使分度销往左移动，所述分度销一端的端面与所述轮齿的端面相贴合，对分度轮进行限位，在限位过程中，为了防止分度轮转动角度超过一个分度角，反转手轮二，使分度销向分度轮定位面靠紧，从而实现准确的分度。
[0021]优选地，所述分度机构包括电机、支撑电机的电机支架、联轴器一以及联轴器二，所述联轴器一和联轴器二嵌套在主轴上，所述联轴器二的一端与所述联轴器一固定连接，所述联轴器二的另一端与电机支架固定连接。
[0022]通过电机驱动主轴转动，可通过程序实现工件加工过程中的自动分度，因主轴只有在左右支承位置存在间隙配合关系，因此当定位夹紧之后驱动主轴转动，不会伴随直线移动情况，即不会破坏工件的定位夹紧情况之下，从而实现工件的准确分度。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。
[0024]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为丝锥的结构示意图；
图2为现有技术中的定位装置；
图3为本发明的一种夹紧定位和分度一体化的装置实施例的结构示意图一；
图4为本发明的一种夹紧定位和分度一体化的装置实施例的结构示意图二；
图5为图4中B处的局部放大图；
图6为图3中A-A的剖视图；
图7为本发明分度轮的结构示意图；
图8为本发明分度限位装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0026]如图3、4所示，作为本发明的实施例，一种夹紧定位和分度一体化的装置，包括主轴1、设置在主轴I前部的用于夹紧并定位工件200的夹紧定位机构2和设置在主轴后部的用于分度工件200的分度机构3 ;所述夹紧定位机构2包括连接在主轴I前端的前端盖21、与前端盖21相连的支撑座22、支撑主轴I的支撑架23、与支撑架23相连的移动螺母24、嵌套在主轴I上并与移动螺母24相配合的螺杆25以及连接在螺杆25尾部并驱使螺杆25转动的夹紧件26。
[0027]工作时，如图2所述的现有夹紧定位装置的右顶尖由本发明的夹紧定位和分度一体化的装置代替，当然，左顶尖可以由本发明的夹紧定位和分度一体化的装置代替；也可以仍然使用传统的左顶尖。
[0028]在本实施例中，手动的所述夹紧件26优选为手轮一，也可以是控制按钮来控制的夹紧装置，通过驱动手轮一，螺杆25进行转动，移动螺母24与螺杆25因螺纹连接，螺杆25的转动转化为移动螺母24沿水平方向往复直线运动，推动与之相连的支撑架23也沿着主轴I进行水平方向的直线运动，带动主轴I的移动，对工件200进行夹紧和定位；待工件200夹紧定位后，分度机构3进行分度，对工件200的各面进行加工，本发明的夹紧定位机构2和分度机构3 —体化，结构简单，可操作性好，通用性好，从而大大提高工作效率，并大大节约了生产成本。
[0029]在本实施例中，所述支撑架23包括设置在主轴I轴肩12处的左支撑架231、与移动螺母24相连的右支撑架232以及连接左支撑架231和右支撑架232的移动套233，所述左支撑架231、右支撑架232和移动套233嵌套在主轴I上，所述左支撑架231与移动套233通过紧固件固定连接，所述移动螺母24与右支撑架232以及移动套233通过紧固件固定连接。
[0030]主轴I通过支撑架23进行支撑，避免主轴I由于夹紧定位机构2移动过程中偏移，而影响定位夹紧工件200的进行。左支撑架231连接在主轴I轴肩12处，依次设有与左支撑架231通过紧固件固定连接的移动套233、与移动螺母24以及移动套233通过紧固件固定连接的右支撑架232，这样移动螺母24运动过程中推动支撑架23向前运动，从而带动主轴I的运动，对工件200进行夹紧定位。
[0031]在本实施例中，所述支撑座22包括前支撑座221和后支撑座222，所述前支撑座221的前端与前端盖21相连，所述前支撑座221的后端与后支撑座222相连。
[0032]用于固定整个装置的支撑座22包括前支撑座221和后支撑座222，为了更好地安装，所述左支撑架231、右支撑架232和移动套233位于前支撑座221内腔中并嵌套在主轴I上，所述左支撑架231、右支撑架232和移动套233位于前支撑座221的腔体中，然后安装所述的与支撑架23相连的移动螺母24，再安装所述的后支撑座222，安装方便，结构简单，实用性强。
[0033]在本实施例中，所述螺杆25上还套设有轴承27以及在轴承27和夹紧件26之间还设有螺母一 28和外圆调整套29，所述轴承27外圈设有轴承套20，该处的螺母一 28可以设置多个，在本实例中设置了两个；主轴I 一侧的轴承套20与前支撑座221通过紧固件固定连接，所述外圆调整套29和后支撑座222通过紧固件固定连接；主轴I另一侧的轴承套20外圆调整套29以及前支撑座221通过紧固件固定连接。
[0034]为使所述螺杆25在夹紧件26的驱动下，更好地进行旋转，故在螺杆25的外表面和后支撑座22的腔体之间的空隙中设置轴承27，轴承27的外表面再通过轴承套20进行定位，轴承27的外端再通过外圆调整套29进行定位，且还在外圆调整套29的外端设有螺母一 28，都是为配合螺杆25的转动；为使结构紧凑和连接可靠，故主轴I 一侧的所述轴承套20与前支撑座221通过紧固件固定连接，所述外圆调整套29和后支撑座222通过紧固件固定连接；主轴I另一侧的所述轴承套20、外圆调整套29以及前支撑座221通过紧固件固定连接，从而将各结构连接为一体，为方便工件200的夹紧定位和分度。
[0035]在本实施例中，还包括连接工件200与主轴I的莫氏锥度套4，所述主轴I的前端设有容纳所述莫氏锥度套4的空腔二 11。
[0036]连接时，工件200嵌套在莫氏锥度套4的大端内，莫氏锥度套4的小端嵌套在主轴I上的空腔二 11中，从而将工件200与主轴I连接在一起，莫氏锥度套4具有自锁的功能，所述工件200与主轴I通过莫氏锥度套4相连，提高连接的稳定性，更好地实现工件200的夹紧定位和分度。[0037]本发明的所述分度机构3可以采用现有技术中常规的手段来实现对主轴I的转动，以对工件200进行分度，且在本实施例中，所述分度机构3可以为手动，也可以为自动，如图3所示，手动的所述分度机构3包括嵌套在主轴I上的手轮二 31和分度轮32。
[0038]在本实施例中，如图5-7所示，用于对分度轮32进行限位的分度限位装置33，所述分度限位装置33包括分度销331、支撑分度销331的分度支座套334、与分度销331相连的弹性件332、分度支撑架335以及分度后端盖333，所述分度后端盖333与所述分度支座套334通过紧固件固定连接，所述分度支座套334中间设有容纳所述分度销331和弹性件332的空腔一 336，所述弹性件332 —端与分度销331相连，另一端与所述分度后端盖333相连，且在本实施例中所述的弹性件332可以选为弹簧；所述分度轮32包括沿圆周设置的轮齿321，当所述分度轮32旋转到分度位置时，对应所述分度销331 —端的端面与所述轮齿321的端面相贴合。
[0039]在本实施例中，根据工件200的面数为四面，对应分度轮32的轮齿321为沿圆周均匀设置的四个，转动手轮二 31，主轴I跟随转动，同时主轴I上的分度轮32跟随转动，所述分度限位装置33固定安装在靠近分度轮32的机床上，安装时使弹性件332处于受压状态，当分度轮32从一个分度位置到下一个分度位置过程中，分度销331向右移动，当分度轮32转到下一个轮齿321对应的位置时，由于弹簧的复位作用，使分度销331往左移动，所述分度销331 —端的端面与所述轮齿321的端面刚刚相贴合，对分度轮32进行限位，在限位过程中，为了防止分度轮32转动角度超过一个分度角，反转手轮二 31，使分度销331向分度轮32定位面靠紧,从而实现准确的分度。
[0040]在本实施例中，如图8所示，自动的所述分度机构3包括电机34、支撑电机34的电机支架35、联轴器一 36以及联轴器二 37,所述联轴器一 36和联轴器二 37嵌套在主轴I上，所述联轴器二 37的一端与所述联轴器一 36固定连接，所述联轴器二 37的另一端与电机支架35固定连接。
[0041]通过电机34驱动主轴I转动，可通过程序实现工件200加工过程中的自动分度，在保持工件200的定位夹紧情况之下，从而实现工件200的准确分度。
[0042]说明书末尾处:最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
[0043]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种夹紧定位和分度一体化的装置，包括主轴(I)和设置在主轴前部的用于夹紧并定位工件的夹紧定位机构(2)，其特征在于:还包括设置在主轴后部的用于分度工件的分度机构(3 );所述夹紧定位机构(2 )包括连接在主轴(I)前端的前端盖(21)、与前端盖(21)相连的支撑座(22)、支撑主轴(I)的支撑架(23)、与支撑架(23)相连的移动螺母(24)、嵌套在主轴(I)上并与移动螺母(24)相配合的螺杆(25)以及连接在螺杆(25)尾部并驱使螺杆(25)转动的夹紧件(26)。
2.根据权利要求1所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述支撑架(23)包括设置在主轴(I)轴肩处的左支撑架(231)、与移动螺母(24)相连的右支撑架(232)以及连接左支撑架(231)和右支撑架(232)的移动套(233)，所述左支撑架(231)、右支撑架(232)和移动套(233)嵌套在主轴(I)上，所述左支撑架(231)与移动套(233)通过紧固件固定连接，所述移动螺母(24)与右支撑架(232)以及移动套(233)通过紧固件固定连接。
3.根据权利要求2所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述支撑座(22)包括前支撑座(221)和后支撑座(222)，所述前支撑座(221)的前端与前端盖(21)相连，所述前支撑座(22 1)的后端与后支撑座(222)相连。
4.根据权利要求3所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述螺杆(25)上还套设有轴承(27)以及在轴承(27)和夹紧件(26)之间还设有螺母一(28)和外圆调整套(29),所述轴承(27)外圈设有轴承套(20);主轴(I) 一侧的轴承套(20)与前支撑座(221)通过紧固件固定连接，所述外圆调整套(29)和后支撑座(222)通过紧固件固定连接；主轴(I)另一侧的轴承套(20 )、外圆调整套(29 )以及前支撑座(221)通过紧固件固定连接。
5.根据权利要求4所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述夹紧件(26)为手轮一。
6.根据权利要求5所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:还包括连接工件与主轴(I)的莫氏锥度套(4)，所述主轴(I)的前端设有容纳所述莫氏锥度套(4)的空腔二(11)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述分度机构(3 )包括嵌套在主轴(I)上的手轮二(31)和分度轮(32 )。
8.根据权利要求7所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:还包括用于对分度轮(32)进行限位的分度限位装置(33)，所述分度限位装置(33)包括分度销(331)、支撑分度销(331)的分度支座套(334)、与分度销(331)相连的弹性件(332)以及分度支撑架(335);所述分度轮(32)包括沿圆周设置的轮齿(321)，当所述分度轮(32)旋转到分度位置时，对应所述分度销(331) —端的端面与所述轮齿(321)的端面相贴合。
9.根据权利要求8所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述分度限位装置(33)还包括分度后端盖(333)，所述分度后端盖(333)与所述分度支座套(334)通过紧固件固定连接，所述分度支座套(334)中间设有容纳所述分度销(331)和弹性件(332)的空腔一(336)，所述弹性件(332)—端与分度销(331)相连，另一端与所述分度后端盖(333)相连。
10.根据权利要求1-6任一项所述的夹紧定位和分度一体化的装置，其特征在于:所述分度机构(3)包括电机(34)、支撑电机(34)的电机支架(35)、联轴器一(36)以及联轴器二(37),所述联轴器一(36)和联轴器二(37)嵌套在主轴(I)上，所述联轴器二(37)的一端与所述联轴器一(36)固定连接，所述联`轴器二(37)的另一端与电机支架(35)固定连接。
【文档编号】B24B3/18GK103707135SQ201310725533
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王金芳, 丁叙生, 林朝斌, 范剑, 张飘, 李剑平, 樊炎军, 孙文灏, 曾杰 申请人:台州学院