專利名稱：精密球鎖定位夾頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械加工技術，尤其涉及一種球鎖沖頭快速夾持定位治具。
背景技術：
目前較為普遍的一種異形刃口球鎖沖頭的加工方式是采用平面磨床加工首先使用球鎖定位治具在工件刃口處削出一個定位邊；再使用沖子成型器夾持每一支打高度規，通過高度規將定位邊調平；然后調整工件的中心后進行異形刃口的加工。這種加工方式中，單個工件的加工周期為35 40min，其中定位邊的削制、高度規的夾持、定位邊的調平、工件中心的調整所花費的時間約為8min。另一種異形刃口球鎖沖頭的加工方式是采用數控多面體磨床加工首先使用平面磨床在工件刃口處削出一個定位邊；再通過數控多面磨床上的三爪卡盤或彈性夾頭夾持住 工件，使用千分表找正定位邊、調整工件中心；最后進行異形刃口的加工。這種加工方式中，單個工件的加工周期約為16min，其中定位邊的削制、定位邊的找正、工件中心的調整所花費的時間約為8min。上述兩種方式中，輔助加工時間都達到了 8min，尤其是數控多面體磨床加工方式中，幾乎占據了一半的加工時間，造成了極大的時間浪費。
發明內容
發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種精密球鎖定位夾頭，解決批量加工過程中的快速夾緊、精確定位的問題。技術方案為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為精密球鎖定位夾頭，包括底座圈、限位銷、限位銷鎖緊螺絲、夾持圈、球頭銷、彈簧、球頭銷限位螺母和球頭銷拔出螺絲，所述底座圈和夾持圈通過連接螺絲同軸固定；在夾持圈的中心軸線上設置有連通夾持圈的兩端面的夾持孔；在夾持圈的側壁上設置有垂直朝向夾持孔、并連通夾持孔的臺階孔，所述臺階孔的孔口端設置有適配球頭銷限位螺母的螺紋、中間端為適配球頭銷的直孔、臨夾持孔的孔尾端形成縮口，球頭銷拔出螺絲與球頭銷限位螺母固定，球頭銷限位螺母安裝在臺階孔的螺紋處，球頭銷安裝在臺階孔的直孔處并通過縮口限位，彈簧壓緊在球頭銷限位螺母和球頭銷之間；在夾持圈的側壁上還設置有垂直朝向夾持孔、并連通加持孔和夾持圈的兩端面的通槽，通槽的兩側壁上設置有相對的沉頭孔，兩側壁通過相對的沉頭孔及夾持圈鎖緊螺紋件鎖緊；在底座圈的中心軸線上設置有連通底座圈的兩端面的通孔，且通孔的內徑大于夾持孔的內徑；在底座圈的側壁上設置有垂直朝向通孔、并連通通孔的沉頭螺孔，限位銷插入通孔內，限位銷鎖緊螺絲旋入沉頭螺孔內壓緊限位銷。上述裝置在使用時，首先將工件插入夾持孔內，工件的插入深度可以通過限位銷進行調整，限位銷位置調整合適后，通過限位銷鎖緊螺絲將其壓緊在通孔內，對工件的軸向進行定位；當工件的軸向定位完成后，在夾持孔內轉動工件，當工件上的球鎖凹槽位置位于臺階孔下方時，球頭銷在彈簧的作用下，其端部頂住球鎖凹槽，并限制工件繼續轉動；最后通過夾持圈鎖緊螺紋件將通常的兩側壁鎖緊，實現對工件的徑向定位，此時工件的所有定位完成，整個過程極為簡單和快速。在上述裝置中，臺階孔的縮口是用于防止工件未放入夾持孔內時，球頭銷從臺階孔內掉落的現象發生，但是縮口不能過小，否則球頭銷的端部不能夠自由進出縮口，影響對工件的徑向定位。夾持圈上通槽的設計是為了使得夾持孔存在一定的伸縮量，可以松口或夾緊工件。設計底座圈的通孔的內徑大于夾持孔的內徑是為了起到讓位的作用，使得工件插入后，工件的側壁與底座圈通孔的側壁不會產生力作用，影響定位精度。優選的，所述底座圈和夾持圈通過凹凸臺階結構配合，保證底座圈和夾持圈之間的配合穩定，可靠。 優選的，所述夾持圈分為兩個扇形區域，分別記為第一扇形區域和第二扇形區域；所述連接螺絲的安裝孔分布在第一扇形區域內，所述通槽及沉頭孔位于第二扇形區域；所述底座圈與夾持圈相配合的端面上，對應第二扇形區域的部位與第二扇形區的端面存在讓位；避免夾持圈在夾緊與松口的過程中，底座圈對夾持圈活動部位的影響。優選的，所述通槽與夾持孔之間通過圓角過渡，用于分散應力，防止夾持圈斷裂或對工件造成損害。優選的，所述夾持圈的外壁上設置有指示工件安裝位置的定位邊，這樣通過檢知定位邊的位置就能夠檢知工件的方向和位置。優選的，所述相對的沉頭孔有兩組，兩組沉頭孔之間通過設置在夾持圈表面并沿其徑向開設的槽隔開，避免夾持圈鎖緊螺紋件之間發生干涉，影響定位精度。有益效果本發明提供的精密球鎖定位夾頭，夾持剛性好，能夠承受較大的切削力；夾持同心度好(可保持在0. 005以內)、垂直度好(可保持在0.01以內)，重復定位精度高；由于自帶定位結構，幾乎不需要調心，因此可將工件加工的輔助加工時間控制在40s內，大大提高了工作效率。
圖I為本發明的分解結構示意圖；圖2為本發明的正視剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。 如圖I、圖2所示為一種精密球鎖定位夾頭，包括底座圈I、限位銷2、限位銷鎖緊螺絲3、夾持圈8、球頭銷7、彈簧6、球頭銷限位螺母5和球頭銷拔出螺絲4，所述底座圈I和夾持圈8通過凹凸臺階結構配合、并通過連接螺絲9同軸固定。在夾持圈8的中心軸線上設置有連通夾持圈8的兩端面的夾持孔；在夾持圈8的側壁上設置有垂直朝向夾持孔、并連通夾持孔的臺階孔，所述臺階孔的孔口端設置有適配球頭銷限位螺母5的螺紋、中間端為適配球頭銷7的直孔、臨夾持孔的孔尾端形成縮口，球頭銷拔出螺絲4與球頭銷限位螺母5固定，球頭銷限位螺母5安裝在臺階孔的螺紋處，球頭銷7安裝在臺階孔的直孔處并通過縮口限位，彈簧6壓緊在球頭銷限位螺母5和球頭銷7之間；在夾持圈8的側壁上還設置有垂直朝向夾持孔、并連通加持孔和夾持圈8的兩端面的通槽，通槽的兩側壁上設置有相對的沉頭孔，兩側壁通過相對的沉頭孔及夾持圈鎖緊螺紋件11鎖緊。在底座圈I的中心軸線上設置有連通底座圈I的兩端面的通孔,且通孔的內徑大于夾持孔的內徑；在底座圈I的側壁上設置有垂直朝向通孔、并連通通孔的沉頭螺孔，限位銷2插入通孔內，限位銷鎖緊螺絲3旋入沉頭螺孔內壓緊限位銷2。所述夾持圈8分為兩個扇形區域，分別記為第一扇形區域和第二扇形區域；所述連接螺絲9的安裝孔分布在第一扇形區域內，所述通槽及沉頭孔位于第二扇形區域；所述底座圈I與夾持圈8相配合的端面上，對應第二扇形區域的部位與第二扇形區的端面存在讓位。所述通槽與夾持孔之間通過圓角過渡；所述夾持圈8的外壁上設置有指示工件安裝位置的定位邊；所述相對的沉頭孔有兩組，兩組沉頭孔之間通過設置在夾持圈8表面并 沿其徑向開設的槽隔開。工作時先將球鎖沖頭10插入夾持圈8的夾持孔中，球鎖沖頭10插入的深度可通過限位銷2調整，調好后旋緊限位銷鎖緊螺絲3固定限位銷2 ;然后轉動球鎖沖頭10，當球鎖沖頭10上的球鎖凹槽轉動到球頭銷7正下方時，會聽到“咔嗒”一聲，球頭銷7在彈簧6的推力作用下卡入球鎖凹槽中(實際是球頭銷7的球頭剛好卡在球鎖凹槽的兩側棱上)，實現定位，此時球鎖凹槽的位置與夾持圈8外徑上的定位邊相關，所以只需打表夾持圈8上的定位邊就可知道球鎖沖頭10的方位；最后通過夾持圈鎖緊螺紋件11鎖緊通槽兩側壁，就可將球鎖沖頭10固定。加工完成后，松開夾持圈鎖緊螺紋件11，拉起球頭銷拔出螺絲4，提起球頭銷7，就可取下工件。應用此種方式夾持的前提條件是球鎖沖頭10的外徑需統一在0. 005mm以內，否則工件的外徑對夾持的同心度影響較大，好在球鎖沖頭10的外徑尺寸已經標準化、系列化，以目前的機臺加工條件是可以實現的。另外為防止誤操作擰松底座圈I和夾持圈8的連接螺絲9，可在連接螺絲孔中涂上黃漆，加以警示。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.精密球鎖定位夾頭，其特征在于包括底座圈(I)、限位銷(2)、限位銷鎖緊螺絲(3)、夾持圈(8)、球頭銷(7)、彈簧(6)、球頭銷限位螺母(5)和球頭銷拔出螺絲(4)，所述底座圈(I)和夾持圈(8)通過連接螺絲(9)同軸固定； 在夾持圈(8)的中心軸線上設置有連通夾持圈(8)的兩端面的夾持孔；在夾持圈(8)的側壁上設置有垂直朝向夾持孔、并連通夾持孔的臺階孔，所述臺階孔的孔口端設置有適配球頭銷限位螺母(5)的螺紋、中間端為適配球頭銷(7)的直孔、臨夾持孔的孔尾端形成縮口，球頭銷拔出螺絲(4)與球頭銷限位螺母(5)固定，球頭銷限位螺母(5)安裝在臺階孔的螺紋處，球頭銷(7)安裝在臺階孔的直孔處并通過縮口限位，彈簧(6)壓緊在球頭銷限位螺母(5)和球頭銷(7)之間；在夾持圈(8)的側壁上還設置有垂直朝向夾持孔、并連通加持孔和夾持圈(8)的兩端面的通槽，通槽的兩側壁上設置有相對的沉頭孔，兩側壁通過相對的沉頭孔及夾持圈鎖緊螺紋件(11)鎖緊； 在底座圈(I)的中心軸線上設置有連通底座圈(I)的兩端面的通孔，且通孔的內徑大于夾持孔的內徑；在底座圈(I)的側壁上設置有垂直朝向通孔、并連通通孔的沉頭螺孔，限位銷(2)插入通孔內，限位銷鎖緊螺絲(3)旋入沉頭螺孔內壓緊限位銷(2)。
2.根據權利要求I所述的精密球鎖定位夾頭，其特征在于所述底座圈(I)和夾持圈(8)通過凹凸臺階結構配合。
3.根據權利要求I所述的精密球鎖定位夾頭，其特征在于所述夾持圈(8)分為兩個扇形區域，分別記為第一扇形區域和第二扇形區域；所述連接螺絲(9)的安裝孔分布在第一扇形區域內，所述通槽及沉頭孔位于第二扇形區域；所述底座圈(I)與夾持圈(8)相配合的端面上，對應第二扇形區域的部位與第二扇形區的端面存在讓位。
4.根據權利要求I所述的精密球鎖定位夾頭，其特征在于所述通槽與夾持孔之間通過圓角過渡。
5.根據權利要求I所述的精密球鎖定位夾頭，其特征在于所述夾持圈(8)的外壁上設置有指示工件安裝位置的定位邊。
6.根據權利要求I所述的精密球鎖定位夾頭，其特征在于所述相對的沉頭孔有兩組，兩組沉頭孔之間通過設置在夾持圈(8)表面并沿其徑向開設的槽隔開。
全文摘要
本發明公開了一種精密球鎖定位夾頭，包括底座圈、限位銷、限位銷鎖緊螺絲、夾持圈、球頭銷、彈簧、球頭銷限位螺母和球頭銷拔出螺絲，底座圈和夾持圈通過連接螺絲同軸固定；在夾持圈上設置有夾持孔，在夾持圈的側壁上設置有臺階孔和通槽，球頭銷限位螺母安裝在臺階孔的螺紋處，球頭銷安裝在臺階孔的直孔處并通過縮口限位，彈簧壓緊在球頭銷限位螺母和球頭銷之間；通槽兩側壁通過相對的沉頭孔及夾持圈鎖緊螺紋件鎖緊；在底座圈上設置有通孔；在底座圈的側壁上設置有垂直朝向通孔，限位銷插入通孔內，限位銷鎖緊螺絲旋入沉頭螺孔內壓緊限位銷。本發明提供的精密球鎖定位夾頭，解決了批量加工過程中的快速夾緊、精確定位的問題。
文檔編號B24B41/06GK102756331SQ20121025575
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者楊天文 申請人:優德精密工業(昆山)有限公司