一种快速更换刀柄的圆盘夹头结构的制作方法

1.本发明涉及四轴、五轴机床加工、速更工件技术领域，特别涉及一种快速更换刀柄的圆盘夹头结构。


背景技术：

2.近年来，随着科技产业的发展，自动化设备已经越来越普及到制造业中，对精密零件加工的精度要求越来越高，不论是3c行业，还是汽车、电池、半导体等行业都在对精密零件有更高的要求，对同心度、圆心对称度、加工效率等达到实际匹配精度。但目前行业内加工零件多使用的是台虎钳夹紧工件，需要多加工配合，而且更换零件也不方便，效率低，精度难以到达，每个加工件更换都可能出现偏差，所耗人力成本也相对较高。市场现有工件夹紧方式多属于根据产品定制所出，属于非标，通用性不高，可能客户有同一类型不同尺寸的工件需求，那么客户就需要买相对应的定制夹具，所耗代价较大，制作工期长。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速更换刀柄的圆盘夹头结构。
4.为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
5.一种快速更换刀柄的圆盘夹头结构，包括：依次设置的夹持组件、锥形刀柄组件、刀柄对位活塞机构；
6.所述夹持组件包括卡盘套、多个卡盘正爪；所述卡盘套上开设有多个滑槽口，每一所述卡盘正爪均置于一滑槽口上，且能在滑槽口内滑动；所述卡盘套套设在锥形刀柄组件头部；
7.所述锥形刀柄组件包括锥形刀柄、盘丝、多个伞齿轮、设置在锥形刀柄下端的密封机构；所述盘丝设置在锥形刀柄顶部；每一所述伞齿轮均设置在锥形刀柄顶部一侧部内且与盘丝啮合；
8.所述刀柄对位活塞机构包括旋转台轴承、气压推动机构、钢柱卡轴、刀柄对位台；所述气压推动机构设置在旋转台轴承内；所述钢柱卡轴设置在气压推动机构端部；所述刀柄对位台设置在气压推动机构顶部。
9.优选地，所述快速更换刀柄的圆盘夹头结构还包括若干伞齿定位销、两圆螺纹直通接头、固定块；每一所述伞齿定位销均穿设锥形刀柄头部置于一伞齿轮旁；所述两圆螺纹直通接头并排设置在旋转台轴承侧部；所述固定块设置在旋转台轴承底部。
10.优选地，所述多个滑槽口设为3个，且位于卡盘套三个方位相互联通；所述多个卡盘正爪的数量为3个，每一个均置于一滑槽口上。
11.优选地，所述多个伞齿轮的数量为3个，位于锥形刀柄顶部三个方位，且每一伞齿轮均置于相邻滑槽口之间的下方。
12.优选地，所述密封机构设为密封板；所述密封板中部开设有安装槽口、置于安装槽口两侧的竖直定位柱、以及置于竖直定位柱两侧的螺丝；所述锥形刀柄下端穿过安装槽口，
并通过螺丝将锥形刀柄与密封板固定。
13.优选地，所述气压推动机构包括气腔、滑缸；所述气腔中部开设有安装口位，该安装口位上设有台阶位、置于台阶位中部的钢柱卡轴安装口位，所述台阶位用于放置滑缸；所述钢柱卡轴置于钢柱卡轴安装口位处。
14.优选地，所述刀柄对位台设置在气腔顶部；所述气腔置于旋转台轴承内；
15.优选地，所述刀柄对位台的中部开设有插入口，插入口两侧还设有竖直固定块；所述锥形刀柄的插入部依次插入刀柄对位台、气腔、滑缸、钢柱卡轴后，所述密封板置于刀柄对位台上，对应的密封板的安装槽口与竖直固定块卡合密封。
16.优选地，所述钢柱卡轴侧壁上开设有若干圆形通孔，用于卡设钢珠。
17.优选地，所述卡盘套与锥形刀柄的头部通过螺钉可拆卸连接。
18.采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明解决目前行业内对精密零件加工的精度要求解决对同心度、圆心对称度、加工效率、快速更换等达到实际匹配精度的问题，本结构可快速更换工位操作，可使用机器从毛呸到成品加工及不需要停机更换实现无缝对接，可根据零件大小要求配置不同尺寸结构，完成产品零件加工要求，本结构通用性强，同类型产品只需要购买通用结构尺寸，在满足客户需求的同时又能帮助客户减少成本。
19.其次：夹持组件用于夹持产品，将工件产品放置在滑槽口中部处，滑动卡盘正爪，可将产品进行夹持，打破现有市场的工件夹紧通过虎钳，t型块、螺杆、压板和螺帽的组合时间长，加工同心难以保证，所需人力多，机器停滞等痛点的问题；锥形刀柄的插入部依次插入刀柄对位台、气腔、滑缸、钢柱卡轴后，密封板置于刀柄对位台上进行密封，密封性好，同心对位精确；锥形刀柄插入部与气腔都置于旋转台轴承里面，气腔可利用气压推动锥形刀柄往复运动，使锥形刀柄加紧或放松，使锥形刀柄快速更换步骤；
20.刀柄锥度的对位操作，可根据工件加工需求搭配圆盘夹头，完成工件加工制作，实现工件毛呸成品一站式输出；
21.同类型工件自动更换毛呸与成品不需要停止机器更换，只需要把成品换成毛呸即可完成自动加工，相较传统加工流程其更智能，效率高，成本低，所耗人力少。
22.快速更换：该治具分为上下两部分，上部分为活动部分，下部分为固定部分，组合是通过气压推动滑缸滑动从而调整钢珠的位置来拉住上半部分固定；分开也是通过气压推动滑缸滑动从而调整钢珠的位置来松开上半部分。
23.同心度，圆心对称度：该治具装夹部分采取三爪卡盘正爪装夹，这样定位时，产品的中心始终都在治具的中心位置，同心度，圆心对称度就能保证。
24.加工效率：该治具主要适用于4轴5轴加工中心，一次装夹就能把产品从毛坯加工成成品，加工过程中不需要换夹，从而提升加工效率。
25.通用性：本治具通用性主要表现在能加工产品的大小，它能兼容直径为8-60的各种棒材；其他形状，大小只要在中心位置加工一个直径为8-60圆形凸台，该治具都能装夹。
附图说明
26.图1为本发明结构示意图一；
27.图2为本发明结构示意图二；
28.图3为本发明结构剖视图；
29.图4为本发明爆炸图；
30.图5为本发明密封机构结构示意图；
31.图6为本发明旋转台轴承结构示意图；
32.图7为本发明气腔结构示意图。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之
[0038]“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039]
参照图1至图7，本发明提供一种快速更换刀柄的圆盘夹头结构，包括：依次设置的夹持组件1、锥形刀柄组件2、刀柄对位活塞机构3；
[0040]
参照图1至图4，本实施例中夹持组件1用于夹持产品，将产品放置在滑槽口103中部处，滑动卡盘正爪102，可将产品进行夹持；所述夹持组件1包括卡盘套101、多个卡盘正爪102；所述卡盘套101上开设有多个滑槽口103，每一所述卡盘正爪102均置于一滑槽口103上，且能在滑槽口103内滑动；所述卡盘套101套设在锥形刀柄组件2头部；所述多个滑槽口103设为3个，且位于卡盘套101三个方位相互联通；所述多个卡盘正爪102的数量为3个，每一个均置于一滑槽口103上；
[0041]
参照图4、图5，所述锥形刀柄组件2包括锥形刀柄201、盘丝202、多个伞齿轮203、设置在锥形刀柄201下端的密封机构205；所述盘丝202设置在锥形刀柄201顶部；每一所述伞
齿轮203均设置在锥形刀柄201顶部一侧部内且与盘丝202啮合；所述卡盘套101与锥形刀柄201的头部通过螺钉可拆卸连接，拆卸方便；所述多个伞齿轮203的数量为3个，位于锥形刀柄201顶部三个方位，且每一伞齿轮203均置于相邻滑槽口103之间的下方；本实施例中密封板用于将锥形刀柄201插入刀柄对位活塞机构3时进行密封，所述密封机构205设为密封板；所述密封板中部开设有安装槽口205a、置于安装槽口205a两侧的竖直定位柱205b、以及置于竖直定位柱205b两侧的螺丝205c，竖直定位柱205b的设计便于对密封板进行定位方便螺丝205c进行旋转固定；所述锥形刀柄201下端穿过安装槽口205，并通过螺丝205c将锥形刀柄201与密封板固定。
[0042]
参照图4、图6、图7，所述刀柄对位活塞机构3包括旋转台轴承301、气压推动机构、钢柱卡轴304、刀柄对位台304；所述气压推动机构设置在旋转台轴承301内；所述钢柱卡轴305设置在气压推动机构端部；所述刀柄对位台304设置在气压推动机构顶部；所述钢柱卡轴305侧壁上开设有若干圆形通孔，用于卡设钢珠；所述气压推动机构包括气腔302、滑缸303；所述气腔302中部开设有安装口位，该安装口位上设有台阶位302a、置于台阶位302a中部的钢柱卡轴安装口位302b，所述台阶位302a用于放置滑缸303；所述钢柱卡轴305置于钢柱卡轴安装口位302b处；所述刀柄对位台304设置在气腔302顶部；所述气腔302置于旋转台轴承301内。所述刀柄对位台304的中部开设有插入口304a，插入口304a两侧还设有竖直固定块304b；所述锥形刀柄201的插入部依次插入刀柄对位台304a、气腔302、滑缸303、钢柱卡轴305后，所述密封板置于刀柄对位台30上，对应的密封板的安装槽口205a与竖直固定块304b卡合密封。
[0043]
本实施例中伞齿定位销204用于对伞齿轮203进行定位，固定块307呈方形，旋转台轴承301设为圆环形；所述快速更换刀柄的圆盘夹头结构还包括若干伞齿定位销204、两圆螺纹直通接头306、固定块307；每一所述伞齿定位销304均穿设锥形刀柄201头部置于一伞齿轮203旁；所述两圆螺纹直通接头306并排设置在旋转台轴承301侧部；所述固定块307设置在旋转台轴承301底部。
[0044]
本发明工作原理：
[0045]
同时夹持组件1用于夹持产品，将工件产品放置在滑槽口103中部处，滑动卡盘正爪102，可将产品进行夹持；锥形刀柄201插入部与气腔302都置于旋转台轴承301里面，气腔302可利用气压推动锥形刀柄201往复运动，使锥形刀柄201加紧或放松，使锥形刀柄201快速更换步骤。
[0046]
本发明解决目前行业内对精密零件加工的精度要求解决对同心度、圆心对称度、加工效率、快速更换等达到实际匹配精度的问题，本结构可快速更换工位操作，可使用机器从毛呸到成品加工及不需要停机更换实现无缝对接，可根据零件大小要求配置不同尺寸结构，完成产品零件加工要求，本结构通用性强，同类型产品只需要购买通用结构尺寸，在满足客户需求的同时又能帮助客户减少成本。
[0047]
其次：夹持组件用于夹持产品，将工件产品放置在滑槽口中部处，滑动卡盘正爪，可将产品进行夹持，打破现有市场的工件夹紧通过虎钳，t型块、螺杆、压板和螺帽的组合时间长，加工同心难以保证，所需人力多，机器停滞等痛点的问题；锥形刀柄的插入部依次插入刀柄对位台、气腔、滑缸、钢柱卡轴后，密封板置于刀柄对位台上进行密封，密封性好，同心对位精确；锥形刀柄插入部与气腔都置于旋转台轴承里面，气腔可利用气压推动锥形刀
柄往复运动，使锥形刀柄加紧或放松，使锥形刀柄快速更换步骤；
[0048]
刀柄锥度的对位操作，可根据工件加工需求搭配圆盘夹头，完成工件加工制作，实现工件毛呸成品一站式输出；
[0049]
同类型工件自动更换毛呸与成品不需要停止机器更换，只需要把成品换成毛呸即可完成自动加工，相较传统加工流程其更智能，效率高，成本低，所耗人力少。
[0050]
快速更换：该治具分为上下两部分，上部分为活动部分，下部分为固定部分，组合是通过气压推动滑缸滑动从而调整钢珠的位置来拉住上半部分固定；分开也是通过气压推动滑缸滑动从而调整钢珠的位置来松开上半部分。
[0051]
同心度，圆心对称度：该治具装夹部分采取三爪卡盘正爪装夹，这样定位时，产品的中心始终都在治具的中心位置，同心度，圆心对称度就能保证。
[0052]
加工效率：该治具主要适用于4轴5轴加工中心，一次装夹就能把产品从毛坯加工成成品，加工过程中不需要换夹，从而提升加工效率。
[0053]
通用性：本治具通用性主要表现在能加工产品的大小，它能兼容直径为8-60的各种棒材；其他形状，大小只要在中心位置加工一个直径为8-60圆形凸台，该治具都能装夹。
[0054]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。