一种虎钳夹具及包含该虎钳夹具的数控车床的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种虎钳夹具及包含该虎钳夹具的数控车床。

背景技术：

目前加工制造夹具一般采用通用虎钳夹具和专用机床专具，但现有技术的通用虎钳夹具，占用空间大，一次只能夹持一个工件，夹持单一，装夹麻烦，加工效率低下，更换零件频次高，加工中心换刀频繁，人工成本高，同时造成生产多款产品时设备需求量大，对加工产能有很大影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种虎钳夹具，可一次装夹多个工件，提高生产效率及提高产能。

为解决上述技术问题，本实用新型的一方面提供一种虎钳夹具，包括承载底座；主压块，设置于承载底座上；多个定位块，设置于承载底座上且分布于主压块的周围，并用于放置工件；多个子压块，分别设置于主压块及对应的定位块之间；驱动机构，与主压块连接，用于在第一方向上传动主压块，以使得主压块传动多个子压块分别朝向各自对应的定位块移动，进而与定位块配合来夹持工件。

可选地，主压块的周向设置多个第一倾斜导引面，子压块的与主压块相邻的一侧设置有第二倾斜导引面，其中当驱动机构在第一方向上传动主压块时，第一倾斜导引面与第二倾斜导引面接触并相对滑动，以使得子压块分别朝向各自对应的定位块移动。

可选地，承载底座呈板状设置，主压块和驱动机构分别位于承载底座的两侧，第一方向垂直于承载底座。

可选地，主压块上设置有第一穿孔，虎钳夹具进一步包括导向销，导向销垂直支撑于承载底座上，并插置于第一穿孔内。

可选地，承载底座上设置有第二穿孔，驱动机构为气缸，气缸的缸体固定于承载底座上，气缸的活塞上设置有连接件，连接件经第二穿孔连接主压块。

可选地，子压块朝向定位块且用于接触工件的侧面上设置有防滑槽。

可选地，虎钳夹具进一步包括多个拉块，多个拉块分别设置于主压块及对应的子压块之间，拉块与主压块联动，并在驱动机构在与第一方向相反的第二方向上传动主压块时，拉动对应的子压块远离定位块。

可选地，子压块的第二倾斜导引面倾斜设置有T形槽，拉块容置于T形槽内，并能够相对子压块滑动。

可选地，虎钳夹具进一步包括限位块，限位块分别设置于子压块的相对两侧，用于定义子压块相对于定位块的移动方向。

为解决上述技术问题，本实用新型的一方面提供一种数控车床，包括上述虎钳夹具。

相比较于现有技术，本实用新型所提供的虎钳夹具及包含该虎钳夹具的数控车床，其中虎钳夹具包括承载底座及设置于承载底座上的主压块、多个定位块、多个子压块及驱动机构，多个定位块分布于主压块的周围，用于放置工件，且多个子压块分别设置于主压块与对应的定位块之间，驱动机构与主压块连接，用于在第一方向上传动主压块，以使主压块传动多个子压块分别朝各自对应的定位块移动，进而与定位块配合夹持工件。因此，本实用新型所提供的虎钳夹具结构简单，占用数控机床的空间小，可一次装夹多个工件，装夹简单，且对工件的夹紧力稳定，可提高数控机床的利用空间及生产效率，且可有效的降低生产成本及能耗。

附图说明

图1是本实用新型虎钳夹具的一个实施例的立体示意图；

图2是图1中的虎钳夹具的剖示图；

图3是图1中的虎钳夹具夹紧工件的示意图；

图4是图1中的虎钳夹具释放工件的示意图；

图5是图1中的虎钳夹具中的子压块、限位块及拉块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

请参阅图1-图2，图1是本实用新型虎钳夹具的一个实施例的立体示意图，图2是图1中的虎钳夹具的剖示图。如图1-图2所示，本实施例的虎钳夹具1包括承载底座10、主压块11、多个定位块13、多个子压块12及驱动机构16。其中，主压块11、多个定位块13、多个子压块12及驱动机构16分别设置于承载底座10上，多个定位块13分布设置于主压块11的周围，定位块13用于放置工件2，多个子压块12分别设置于主压块11及对应的定位块13之间，驱动机构16设置于承载底座10的另一侧，并与主压块11连接，用于在第一方向a(图3示)上传动主压块11，使得主压块11传动多个子压块12分别朝各自对应的定位块13移动，从而与定位块13配合来夹持工件2。本实施例所图示的虎钳夹具1以四个定位块13及四个子压块12为例说明，其可一次性夹持四个工件2。在其他实施例中，虎钳夹具1的定位块13及子压块12可根据需要设置其他数量，如设置为3个、5个等，在此不作限制。

因此，本实施例的虎钳夹具1结构简单，其通过设置多个定位块13、从个子压块12及主压块11，其操作简易，装夹简单，可实现一次性夹持多件工件2的功能，可有效提高生产效率及降低生产成本及能耗。

如图1-图2所示，在本实施例中，主压块11周向朝外延伸形成为楔形体结构，子压块12也相应设置为楔形体结构，其中，主压块11的周向设置有多个第一倾斜导引面，子压块12与主压块11相邻的一侧设置有第二倾斜导引面，当驱动机构16在第一方向a上传动主压块11时，第一倾斜导引面与第二倾斜导引面接触并相对滑动，以使得子压块12分别朝各自对应的定位块13移动，进而与定位块13配合将工件2锁紧于定位块13上。

具体地，进一步结合图3所示，在本实施例中，主压块11设置为上升楔形体结构，主压块11的第一倾斜导引面与承载底座10之间成45度角，子压块12设置为下降楔形体结构，子压块12的第二倾斜导引面与承载底座10之间成135度角，即使得主压块11与子压块12之间的倾斜导引面为互补结构且可以对称的方式合上，从而使得在驱动机构16驱动主压块11在第一方向a上传动时，主压块11的第一倾斜导引面与子压块12的第二倾斜导引面抵接且互相摩擦产生摩擦力，从而使主压块11在第三方向c上对子压块12产生紧推力，进而使子压块12在第三方向c上朝着各自对应的定位块13移动，以在第三方向c上对定位块13产生紧推力，其中，第三方向c与第一方向a相互垂直。进一步地，通过控制驱动机构16驱动主压块11在第一方向a上传动的距离，可实现主压块11对子压块12的推紧力的调控。

进一步地，在本实施例中，承载底座10呈板状设置，主压块11及驱动机构16分别位于承载底座10的两侧，即主压块11设置于承载底座10的一侧面，驱动机构16设置于承载底座10相对一侧，该第一方向a垂直于承载底座10，驱动机构16传动主压块11沿垂直于承载底座10的方向上下运动。

为了加强虎钳夹具1在第一方向上的止动效果，本实施例中，如图2所示，虎钳夹具1还包括导向销17，导向销17可用于加强主压块11在第一方向a上的止动效果。其中，主压块11上设置有第一穿孔(图未标)，导向销17垂直支撑于承载底座10上，并插置于第一穿孔内。

可选地，在一些实施例中，驱动机构16为气缸，气缸的缸体161固定于承载底座10的一侧面，主压块11设置于承载底座10的另一侧面，且与气缸的缸体161相对设置。承载底座10上设置有第二穿孔(图未标)，气缸的活塞上设置有连接件162，连接件162经过承载底座10的第二穿孔与主压块11连接。进一步地，在一些实施例中，承载底座10上进一步设置有第三穿孔(图未标)，第三穿孔与第二穿孔相邻设置，导向销17的一端穿过承载底座10的第三穿孔并垂直支撑于气缸的缸体161上，导向销17的另一端插置于第一穿孔内，从而使得气缸开启时，连接件162驱动主压块11沿第一方向a传动时，同时，导向销17可辅助加强主压块11在第一方向a上的止动效果。

进一步地，在本实施例中，虎钳夹具1还包括多个拉块15，多个拉块15分别设置于主压块11及对应的子压块12之间，拉块15用于与主压块11联动，用于在驱动机构16在第一方向a上传动主压块11时，拉动对应的子压块12抵靠定位块13，以对定位块13上的工件2产生推紧力，进而将工件2锁紧于定位块13上，如图3所示。在驱动机构16在与第一方向a相反的第二方向b上传动主压块11时，拉动对应的子压块12远离定位块13，如图4所示。可选地，在一些实施例中，如图1及图5所示，子压块12的第二倾斜导引面倾斜设置有T形槽120，拉块15容置于该T形槽120内，并能够相对子压块12滑动。其中，可通过控制驱动机构16驱动主压块11在第一方向a上传动的距离，并根据子压块12的第二倾斜导引面与主压块11的第一倾斜导引面之间的摩擦系数及子压块12与子压块12之间的压力、夹角等因素，进而计算并调控子压块12对定位块13的夹持力。

进一步地，在本实施例中，子压块12朝向定位块13且用于接触工件2的侧面为平面，且该平面上设置有防滑槽121，用于在子压块12从第三方向c上推紧工件2的过程中增加摩擦力，避免工件2滑动。

进一步地，在本实施例中，虎钳夹具1还包括限位块14，限位块14分别设置于子压块12的相对两侧，用于定义对应的子压块12相对于定位块13的移动方向。可选地，在一些实施例中，子压块12与承载底座10的接触面(底面)的两侧分别向外延伸形成凸部(图未标)，限位块14设置为T形结构，以使得限位块14的凹部与子压块12的凸部相接合。其中，限位块14通过螺丝锁紧固定在凸块上，从而使得子压块12相对定位块13移动时，限位块14可以辅助限定子压块12的移动方向。

此外，在其他一些实施例中，可通过设置主压块11的周向朝处延伸的第一倾斜导引面的数量及对应的定位块13和子压块12的数量，进而调控夹持工件2的数量。并且，还可以通过设置主压块11的周向朝外延伸的长度和/或调整定位块13的结构，进而使虎钳夹具1可实现一次性夹持不同种类的工件2，提高其通用化程度。

以下结合图1-图5所示，具体说明本实施例的虎钳夹具1的工作原理，如下：

本实施例的虎钳夹具1以一个主压块11，其包括四个周向设置的第一倾斜导引面，及相应的四个子压块12和四个定位块13，驱动机构16为气缸为例进行说明。

其中，主压块11、子压块12及定位块13分别设置于承载底座10的一侧面，气缸设置于承载底座10的相对侧面，且与主压块11相对设置，用于驱动主压块11。气缸活塞上的连接件162穿过承载底座10上设置的穿孔(这里指第二穿孔)并插置于主压块11的穿孔内，同时导向销17穿过承载底座10上设置的穿孔(这里指第三穿孔)并插置于主压块11的穿孔(这里指第一穿孔)内，导向销17设置连接件162的两侧，用于增加主压块11在第一方向上的止动效果。其中，连接件162及导向销17均垂直支撑于气缸的缸体161上。

在本实施例中，定义第一方向a为纵向，第二方向b也为纵向，且第一方向a与第二方向b相反。第三方向c为横向，第四方向d也为横向，且第三方向c与第四方向d相反。其中，第一方向a及第二方向b垂直于承载底座10，第三方向c及第四方向d平衡于承载底座10。

结合图1-图3、图5所示，在气缸驱动驱动主压块11沿第一方向a运动时，即气缸驱动主压块11沿垂直于承载底座10的方向向下运动时，导向销17引导主压块11下移，主压块11的第一倾斜导引面在下移的过程中，其第一倾斜导引面与子压块12的第二倾斜导引面接触并相对滑动，即第一倾斜导引面的最高点与子压块12的第二倾斜导引面的次低点或最低点抵接，进而在第三方向c上对子压块12产生横向的推紧力，拉块15拉动子压块12朝对应的定位块13的方向横向移动，从而使子压块12与定位块13抵接配合，将工件2锁紧于定位块13上。其中，子压块12朝向定位块13且用于接触工件2的侧面上设置有防滑槽121，以避免在子压块12与定位块13相配合夹持工件2的过程中工件2移动，影响加工效果。

结合图1-图2、图4-图5所示，当需要释放工件2时，气缸驱动主压块11沿与第一方向a相反的第二方向b运动，即气缸驱动主压块11沿垂直于承载底坐的方向向上运动，导向销17引导主压块11上升，主压块11的第一倾斜导引面在上升的过程中，其第一倾斜导引面与子压块12的第二倾斜导引面接触并相对滑动，在滑动到一定程度时，第一倾斜导引面的最高点与第二倾斜导引面的最低点以对称的方式合上，拉块15拉动子压块12朝远离定位块13的第四方向d横向移动，从而使得子压块12与定位块13之间产生间隙r，子压块12松开对工件2的夹持，主压块11对子压块12的推紧力减弱甚至消失，从而使得方便机械手从定位块13上卸下工件2。

因此，本实施例的虎钳夹具1通过设置四个定位块13，可一次性夹持四个工件2，装夹简单，并且可通过驱动机构16驱动主压块11，从而可同时夹紧或释放四个工件2，其结构简单，操作简易，在加工同样数量的工件2的前提下，减少加工过程中换刀的次数和时间，提高生产效率，降低生产成本及能耗。

当然，在其他实施例中，主压块11还可设置为圆形结构，其可周向设置多个第一倾斜导引面，并在主压块11的周向设置相应数量的子压块12及定位块13，从而可一次性夹持多个工件2，其操作原理与本实施例类似，在此不一一举例说明。

此外，本实用新型还提供一种数控车床，包括主轴及虎钳夹具1，主轴的结构与现有技术类似，虎钳夹具1为上述实施例的虎钳夹具1，其具体结构此处不再具体赘述。

区别于现有技术，本实用新型所提供的虎钳夹具结构简单，装夹方便，占用数控机床的空间小，可一次装夹多个工件，装夹简单，且对工件的夹紧力稳定，可提高数控机床的利用空间及生产效率，且可有效的降低生产成本及能耗。

基于此，以上所述并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。