一种具有弹性保持力的机用平口钳

摘要

本发明涉及一种具有弹性保持力的机用平口钳，属机床附件技术领域。本发明在丝杆螺母与丝杆螺母座之间沿丝杆轴向设置有多片碟形弹簧，利用碟形弹簧受力弹性变形后在一定位移范围内有弹性变形保持力的特点，使得装夹工件时在固定钳和活动钳之间存在弹性保持力，用手柄转动丝杆使丝杆螺母沿丝杆轴向移动，并通过压缩碟形弹簧推动丝杆螺母座带动活动钳夹紧工件，拧紧手柄促使碟形弹簧受力弹性变形，实现工件与固定钳和活动钳的装夹表面始终保持接触和始终保持一定的夹紧力，保证机械加工的加工精度，本发明结构简单紧凑、定位精度较高、成本低、易于操作使用、容易推广应用，能应用于普通铣床、钻床、磨床等机床加工中装夹工件。

权利要求

1.一种具有弹性保持力的机用平口钳，其特征在于：包括丝杆（1）、丝杆螺母座（2）、导向筒（3）、碟形弹簧（4）、圆环（5）、丝杆螺母（6）、手柄（10）、底座（11）、活动钳身（13）、钳口（15）、固定钳身（16）；

所述固定钳身（16）固定在底座（11）上方的一端，活动钳身（13）固定在底座（11）上方另一端且可沿底座（11）滑动，固定钳身（16）和活动钳身（13）相对的端面上均固定有钳口（15），丝杆（1）位于固定钳身（16）和活动钳身（13）下方，丝杆（1）横向贯穿底座（11）内部且可转动，丝杆（1）远离固定钳身（16）的一端上设置有手柄（10），丝杆（1）固定在丝杆螺母座（2）中，丝杆螺母座（2）位于活动钳身（13）与底座（11）之间，导向筒（3）与丝杆螺母（6）连接后固定在丝杆螺母座（2）中，丝杆（1）穿过导向筒（3）与丝杆螺母（6）固定在丝杆螺母座（2）中，碟形弹簧（4）和圆环（5）两者紧贴在一起后套设在导向筒（3）上且两者固定在丝杆螺母座（2）中，圆环（5）与丝杆螺母（6）紧贴；转动丝杆（1）时，丝杆螺母（6）沿丝杆（1）轴向移动并通过压缩碟形弹簧（4）推动丝杆螺母座（2）移动进而带动活动钳身（13）移动。

2.根据权利要求1所述的具有弹性保持力的机用平口钳，其特征在于：所述固定钳身

（16）与底座（11）之间为榫卯连接，再通过固定键（18）将两者的连接处固定，固定钳身（16）与钳口（15）之间通过螺钉Ⅲ（17）固定；所述活动钳身（13）与底座（11）之间为榫卯连接，活动钳身（13）与钳口（15）之间通过螺钉I（12）固定，所述活动钳身（13）与丝杆螺母座（2）之间通过螺钉II（14）固定。

3.根据权利要求1所述的具有弹性保持力的机用平口钳，其特征在于：所述丝杆（1）包括两端的圆柱段以及中间的螺纹段，在一侧的圆柱段末端还连有用于固定手柄（10）的方头段；所述丝杆螺母座（2）内部横向开通的两段圆形通孔，两段圆形通孔之间为凹槽；

所述丝杆螺母（6）一端与导向筒（3）螺纹连接，另一端紧贴端盖（7），导向筒（3）、丝杆螺母（6）和端盖（7）固定在丝杆螺母座（2）的圆形通孔中，丝杆（1）依次穿过导向筒（3）、丝杆螺母（6）和端盖（7）再套入挡圈（8）并通过销轴（9）固定；所述碟形弹簧（4）与圆环（5）固定在丝杆螺母座（2）的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的具有弹性保持力的机用平口钳，其特征在于：所述碟形弹簧

（4）设置有多个，彼此叠加在一起，其中叠加的碟形弹簧（4）的弹簧大头边（37）与丝杆螺母座（2）的凹槽侧边贴合，弹簧小头边（38）与圆环（5）的端面贴合。

说明书

一种具有弹性保持力的机用平口钳

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有弹性保持力的机用平口钳，属机床附件技术领域。

背景技术

[0002] 机用平口钳又称机用虎钳，是机械加工中安装在机床工作台上用于定位和夹紧工件的一种机床附件，将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工，是机械加工过程中不可缺少的附件之一，常见的机用平口钳有手动平口钳、电动平口钳、气液联动平口钳等，电动平口钳和气液联动平口钳除了使操作者省时省力，而且还能在装夹中快换、快夹和柔性化，其存在的问题是结构复杂、成本高，主要用于自动化程度高的高档数控机床加工或者专用机床加工中；手动机用平口钳的底座上有固定钳身和活动钳身，用手柄转动丝杆，通过丝杆螺母带动活动钳身移动，形成对工件的夹紧与松开，因其结构简单紧凑、定位精度较高、夹紧力强、成本低、易于操作使用，广泛应用于普通铣床、钻床、磨床等机床加工中装夹工件。存在的问题是以丝杆螺母带动固定钳身和活动钳身进行夹紧工件的夹紧方式没有“弹性”，当机械加工过程中受到动态变化的切削力影响时，固定钳和活动钳之间因没有夹紧保持力可能引起装夹松动，进而影响到机械加工和加工精度。

发明内容

[0003] 本发明目的在于提供一种具有弹性保持力的机用平口钳，以提高机械加工的精度。

[0004] 本发明采用的技术方案是：一种具有弹性保持力的机用平口钳，包括丝杆1、丝杆螺母座2、导向筒3、碟形弹簧4、圆环5、丝杆螺母6、手柄10、底座11、活动钳身13、钳口15、固定钳身16；所述固定钳身16固定在底座11上方的一端，活动钳身13固定在底座11上方另一端且可沿底座11滑动，固定钳身16和活动钳身13相对的端面上均固定有钳口15，丝杆1位于固定钳身16和活动钳身13下方，丝杆1横向贯穿底座11内部且可转动，丝杆1远离固定钳身16的一端上设置有手柄10，丝杆1固定在丝杆螺母座2中，丝杆螺母座2位于活动钳身13与底座11之间，导向筒3与丝杆螺母6连接后固定在丝杆螺母座2中，丝杆1穿过导向筒3与丝杆螺母6固定在丝杆螺母座2中，碟形弹簧4和圆环5两者紧贴在一起后套设在导向筒3上且两者固定在丝杆螺母座2中，圆环5与丝杆螺母6紧贴；转动丝杆1时，丝杆螺母6沿丝杆1轴向移动并通过压缩碟形弹簧4推动丝杆螺母座2移动进而带动活动钳身13移动。

[0005] 进一步的，所述固定钳身16与底座11之间为榫卯连接，再通过固定键18将两者的连接处固定，固定钳身16与钳口15之间通过螺钉Ⅲ17固定；所述活动钳身13与底座11之间为榫卯连接，活动钳身13与钳口15之间通过螺钉I12固定，所述活动钳身13与丝杆螺母座2之间通过螺钉II14固定。

[0006] 进一步的，所述丝杆1包括两端的圆柱段以及中间的螺纹段，在一侧的圆柱段末端还连有用于固定手柄10的方头段；所述丝杆螺母座2内部横向开通的两段圆形通孔，两段圆形通孔之间为凹槽；所述丝杆螺母6一端与导向筒3螺纹连接，另一端紧贴端盖7，导向筒3、丝杆螺母6和端盖7固定在丝杆螺母座2的圆形通孔中，丝杆1依次穿过导向筒3、丝杆螺母6和端盖7再套入挡圈8并通过销轴9固定；所述碟形弹簧4与圆环5固定在丝杆螺母座2的凹槽内。

[0007] 进一步的，所述碟形弹簧4设置有多个，彼此叠加在一起，其中叠加的碟形弹簧4的弹簧大头边37与丝杆螺母座2的凹槽侧边贴合，弹簧小头边38与圆环5的端面贴合。

[0008] 本发明的工作原理是：在丝杆螺母与丝杆螺母座之间沿丝杆轴向设置有多片碟形弹簧，用手柄顺时针方向转动丝杆时丝杆螺母沿丝杆轴向移动并通过压缩碟形弹簧推动丝杆螺母座移动，丝杆螺母座进一步推动活动钳移动使得固定钳和活动钳之间距离减小进而装夹工件，当夹住工件时进一步拧紧手柄使丝杆螺母沿丝杆轴向继续移动促使碟形弹簧受力弹性变形，使得固定钳和活动钳之间存在弹性保持力，当机械加工过程中受到动态变化的切削力影响时，由于碟形弹簧在一定位移范围内有弹性变形保持力，可以保证工件的装夹表面与固定钳和活动钳的装夹表面之间始终保持接触和有一定的弹性保持力，进而保证机械加工的加工精度。

[0009] 本发明的有益效果是：本发明实现了工件装夹中始终保持装夹表面接触和有一定的弹性保持力，保证机械加工的加工精度，本发明结构简单紧凑、定位精度较高、成本低、易于操作使用、容易推广应用，能应用于普通铣床、钻床、磨床等机床加工中装夹工件。

附图说明

[0010] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0011] 图2为本发明的剖视图；

[0012] 图3为本发明的外观图；

[0013] 图4为本发明组成示意图；

[0014] 图5为本发明的丝杆示意图；

[0015] 图6为本发明的丝杆螺母座示意图；

[0016] 图7为本发明的导向筒示意图；

[0017] 图8为本发明的碟形弹簧示意图；

[0018] 图9为本发明的圆环示意图；

[0019] 图10为本发明的丝杆螺母示意图；

[0020] 图11为本发明的端盖示意图；

[0021] 图12为本发明的挡圈示意图；

[0022] 图13为本发明的手柄示意图；

[0023] 图14为本发明的底座示意图；

[0024] 图15为本发明的活动钳身示意图；

[0025] 图16为本发明的钳口示意图；

[0026] 图17为本发明的固定钳身示意图；

[0027] 图中各标号为：1-丝杆、2-丝杆螺母座、3-导向筒、4-碟形弹簧、5-圆环、6-丝杆螺母、7-端盖、8-挡圈、9-销轴、10-手柄、11-底座、12-螺钉I、13-活动钳身、14-螺钉II、15-钳口、16-固定钳身、17-螺钉Ⅲ、18-固定键、19-丝杆圆柱面I、20-丝杆矩形螺纹面、21-丝杆销孔、22-丝杆圆柱面II、23-丝杆端面I、24-丝杆端面II、25-丝杆方头面、26-螺母座圆柱孔I、27-螺母座内槽侧面、28-螺母座圆柱孔II、29-螺母座螺纹孔I、30-螺母座导向槽、31-螺母座顶面、32-螺母座圆柱面、33-螺母座螺纹孔II、34-导向筒外圆面、35-导向筒螺纹面、36-导向筒内孔面、37-弹簧大头边、38-弹簧小头边、39-弹簧内孔、40-圆环端面I、41-圆环端面II、42-圆环内孔、43-螺母端面I 、44-螺母螺纹孔、45-螺母外圆面、46-螺母导向凸台、47-螺母端面II、48-螺母矩形螺纹孔、49-端盖螺纹面、50-端盖端面、51-端盖内孔、52-挡圈销孔、53-挡圈端面、54-挡圈内孔、56-手柄端面、57-手柄方头孔、58-底座方键槽、59-底座内孔I、60-底座导轨面、61-底座燕尾槽、62-底座侧端面I、63-底座内孔II、64-底座侧端面II、
66-活动钳沉孔、67-活动钳沉孔端面、68-活动钳内孔I、69-活动钳侧面、70-活动钳内孔II、
71-活动钳平面、72-活动钳燕尾、73-活动钳底面、76-钳口侧端面、77-钳口底面、78-钳口螺纹孔、79-固定钳方键槽、80-固定钳侧端面、81-固定钳燕尾、82-固定钳平面、83-固定钳内孔、84-固定钳底面。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

[0029] 实施例1：如图1-4所示，一种具有弹性保持力的机用平口钳，包括丝杆1、丝杆螺母座2、导向筒3、碟形弹簧4、圆环5、丝杆螺母6、手柄10、底座11、活动钳身13、钳口15、固定钳身16；所述固定钳身16固定在底座11上方的一端，活动钳身13固定在底座11上方另一端且可沿底座11滑动，固定钳身16和活动钳身13相对的端面上均固定有钳口15，丝杆1位于固定钳身16和活动钳身13下方，丝杆1横向贯穿底座11内部且可转动，丝杆1远离固定钳身16的一端上设置有手柄10，丝杆1固定在丝杆螺母座2中，丝杆螺母座2位于活动钳身13与底座11之间，导向筒3与丝杆螺母6连接后固定在丝杆螺母座2中，丝杆1穿过导向筒3与丝杆螺母6固定在丝杆螺母座2中，碟形弹簧4和圆环5两者紧贴在一起后套设在导向筒3上且两者固定在丝杆螺母座2中，圆环5与丝杆螺母6紧贴；转动丝杆1时，丝杆螺母6沿丝杆1轴向移动并通过压缩碟形弹簧4推动丝杆螺母座2移动进而带动活动钳身13移动。

[0030] 其中固定钳身16与底座11之间为榫卯连接，再通过固定键18将两者的连接处固定，固定钳身16与钳口15之间通过螺钉Ⅲ17固定；所述活动钳身13与底座11之间为榫卯连接，活动钳身13与钳口15之间通过螺钉I12固定，所述活动钳身13与丝杆螺母座2之间通过螺钉II14固定。

[0031] 其中丝杆1包括两端的圆柱段以及中间的螺纹段，在一侧的圆柱段末端还连有用于固定手柄10的方头段；所述丝杆螺母座2内部横向开通的两段圆形通孔，两段圆形通孔之间为凹槽；所述丝杆螺母6一端与导向筒3螺纹连接，另一端紧贴端盖7，导向筒3、丝杆螺母6和端盖7固定在丝杆螺母座2的圆形通孔中，丝杆1依次穿过导向筒3、丝杆螺母6和端盖7再套入挡圈8并通过销轴9固定；所述碟形弹簧4与圆环5固定在丝杆螺母座2的凹槽内。

[0032] 本实施例的工作过程：用手柄10顺时针方向转动丝杆1时丝杆螺母6沿丝杆1轴向移动并通过压缩碟形弹簧4推动丝杆螺母座2移动，丝杆螺母座2进一步推动活动钳身13移动使得固定钳身16和活动钳身13之间距离减小进而装夹工件，当夹住工件时进一步拧紧手柄10使丝杆螺母6沿丝杆1的轴向继续移动促使碟形弹簧4受力弹性变形，使得固定钳身16和活动钳身13之间存在弹性保持力，当机械加工过程中受到动态变化的切削力影响时，由于碟形弹簧4在一定位移范围内有弹性变形保持力，可以保证工件的装夹表面与固定钳身16和活动钳身13的钳口15表面之间始终保持接触和有一定的弹性保持力，保证机械加工的加工精度。

[0033] 实施例2：如图5所示，所述丝杆1具体包括丝杆圆柱面I19、丝杆矩形螺纹面20、丝杆销孔21、丝杆圆柱面II22、丝杆端面I23、丝杆端面II24、丝杆方头面25。

[0034] 如图6所示，所述丝杆螺母座2具体包括螺母座圆柱孔I26、螺母座内槽侧面27、螺母座圆柱孔II28、螺母座螺纹孔I29、螺母座导向槽30、螺母座顶面31、螺母座圆柱面32、螺母座螺纹孔II33。

[0035] 如图7所示，所述导向筒3包括导向筒外圆面34、导向筒螺纹面35、导向筒内孔面36。

[0036] 如图8所示，所述碟形弹簧4包括弹簧大头边37、弹簧小头边38、弹簧内孔39。

[0037] 如图9所示，所述圆环5包括圆环端面I40、圆环端面II41、圆环内孔42。

[0038] 如图10所示，所述丝杆螺母6包括螺母端面I43、螺母螺纹孔44、螺母外圆面45、螺母导向凸台46、螺母端面II47、螺母矩形螺纹孔48。

[0039] 如图11所示，所述端盖7包括端盖螺纹面49、端盖端面50、端盖内孔51。

[0040] 如图12所示，所述挡圈8包括挡圈销孔52、挡圈端面53、挡圈内孔54。

[0041] 如图13所示，所述手柄10包括手柄端面56、手柄方头孔57。

[0042] 如图14所示，所述底座11包括底座方键槽58、底座内孔I59、底座导轨面60、底座燕尾槽61、底座侧端面I62、底座内孔II63、底座侧端面II64。

[0043] 如图15所示，所述活动钳身13包括活动钳沉孔66、活动钳沉孔端面67、活动钳内孔I68、活动钳侧面69、活动钳内孔II70、活动钳平面71、活动钳燕尾72、活动钳底面73。

[0044] 如图16所示，所述钳口15包括钳口侧端面76、钳口底面77、钳口螺纹孔78；

[0045] 如图17所示，所述固定钳身16包括固定钳方键槽79、固定钳侧端面80、固定钳燕尾81、固定钳平面82、固定钳内孔83、固定钳底面84。

[0046] 把所述固定钳身16的固定钳燕尾81从底座11的侧面插入底座11的底座燕尾槽61中，固定钳燕尾81与底座燕尾槽61过渡配合，所述固定钳身16的固定钳底面84与底座11的底座导轨面60贴合，把所述固定钳身16的固定钳方键槽79与底座11的底座方键槽58对齐并把固定键18设置于键槽中使固定钳身16与底座11键槽连接固定，固定键18与固定钳方键槽79和底座方键槽58过盈配合，把所述活动钳身13的活动钳燕尾72设置于底座11的底座燕尾槽61中，活动钳燕尾72与底座燕尾槽61间隙配合，所述活动钳身13的活动钳底面73与底座
11的底座导轨面60贴合，活动钳身13可以在底座导轨面60上沿底座燕尾槽61方向滑动，把一块所述钳口15的钳口侧端面76与活动钳身13的活动钳侧面69贴合，钳口底面77与活动钳平面71贴合，用两颗螺钉I12穿过活动钳身13的的两个活动钳内孔II70，螺钉I12与钳口15的钳口螺纹孔78螺纹连接固定，把另一块钳口15的钳口侧端面76与固定钳身16的固定钳侧端面80贴合，钳口底面77与固定钳平面82贴合，用两颗螺钉Ⅲ17穿过固定钳身16的的两个固定钳内孔83，螺钉Ⅲ17与钳口15的钳口螺纹孔78螺纹连接固定。

[0047] 把所述导向筒3与丝杆螺母6通过导向筒螺纹面35与螺母螺纹孔44螺纹连接固定，其中碟形弹簧4设置有多个，彼此叠加在一起，本实施例中设置四片碟形弹簧4，把四片碟形弹簧4叠加放置，第一片碟形弹簧4的弹簧大头边37与丝杆螺母座2的螺母座内槽侧面27贴合，第四片碟形弹簧4的弹簧小头边38与圆环5的圆环端面I40贴合，把所述螺纹连接固定后的导向筒3和丝杆螺母6组件插入丝杆螺母座2的螺母座圆柱孔II28使得螺母端面I43与圆环5的圆环端面II41贴合，所述导向筒外圆面34与螺母座圆柱孔I26间隙配合，所述螺母外圆面45与螺母座圆柱孔II28间隙配合，所述螺母导向凸台46与螺母座导向槽30间隙配合，所述端盖螺纹面49与螺母座螺纹孔I29螺纹连接固定；把所述螺母座圆柱面32插入活动钳内孔I68并使螺母座顶面31与活动钳底面73贴合，螺母座圆柱面32与活动钳内孔I68过渡配合，通过螺钉II14与螺母座螺纹孔II33螺纹连接固定丝杆螺母座2与活动钳身13；将所述丝杆1插入并穿过底座11的底座内孔II63，在丝杆1上套入挡圈8，旋转丝杆1使丝杆矩形螺纹面20与丝杆螺母6的螺母矩形螺纹孔48螺纹配合传动，进一步使丝杆圆柱面I19插入底座内孔I59并使丝杆端面I23与底座侧端面I62贴合，丝杆圆柱面I19与底座内孔I59间隙配合，丝杆圆柱面II22与底座内孔II63和挡圈内孔54间隙配合，用所述销轴9插入挡圈销孔52和丝杆销孔21使挡圈8和丝杆1之间铰接连接固定，销轴9与挡圈销孔52和丝杆销孔21之间为过盈配合，把所述手柄10设置在丝杆1的丝杆方头面25上，手柄端面56与丝杆端面II24贴合，手柄方头孔57与丝杆方头面25过渡配合。

[0048] 实施例3：本实施例结构与前述实施例相同，其中碟形弹簧4可根据不同弹性保持力的实际要求选用相应的弹簧刚度，数量也可根据实际需求选择；丝杆1的螺距可根据实际要求确定。

[0049] 上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。