一种新式自紧钻夹头 【技术领域】
本发明涉及一种夹具， 具体说是一种新式自紧钻夹头。背景技术 在生产活动中， 需要经常使用机床、 电钻等工具进行钻孔、 铣削等作业。装设在这 些工具主机工作轴上用于夹持钻头、 铣刀等刀具的钻夹头经历了长期的应用和改进， 已经 取得了长足的发展。
公告日期为 2009 年 8 月 19 日、 公告号为 CN 201291311Y 的中国发明专利公开了 一种自紧式钻夹头， 其包括钻夹头本体、 三个表面光滑不设螺纹的夹爪、 推动丝杆和推动螺 母， 钻夹头本体的上端加工有与推动丝杆下端外径匹配的连接孔， 推动丝杆的下端活动套 设于所述连接孔中， 钻夹头本体与所述推动丝杆之间设有防止两者脱离的限位装置， 推动 丝杆的外表面加工有螺纹， 推动螺母旋接于推动丝杆上， 推动螺母的外沿下端加工有三个 开口沟槽， 三个夹爪的上端设有与开口凹槽匹配的凸头， 凸头活动套设于对应的开口沟槽 中， 该产品具有自动夹紧刀具的功能， 夹持力大， 精度和稳定性高， 同时结构简单， 重量轻， 易于加工和小型化， 生产成本低， 便于推广使用。
但是， 根据该发明专利公开的技术方案， 推动丝杆和推动螺母之间容易出现过紧 而卡死或过松而不可靠的技术问题 ； 同时， 锁止弹簧片容易与其内孔产生摩擦而影响正常 自动夹紧力的形成。
发明内容 本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中推动丝杆和推动螺母之间容易过 紧或过松 ； 所要解决的技术问题之二是锁止弹簧片容易与其内孔产生摩擦而影响正常自动 夹紧力。
为解决上述技术问题， 本发明提供一种新式自紧钻夹头， 其设有钻夹头本体和 夹爪， 钻夹头本体上设有夹爪孔， 夹爪设于夹爪孔中， 钻夹头还设有推动丝杆和推动螺 母， 推动丝杆的外表面设有螺纹， 其与推动螺母内表面设有的螺纹相匹配， 推动螺母与 夹爪相连接， 所述推动丝杆外表面螺纹和推动螺母内表面螺纹的螺旋升角 α 的范围为 ： 2°≤ α ≤ 8°。
本发明优选的技术方案为 ： 推动丝杆外表面螺纹和推动螺母内表面螺纹的螺旋升 角 α 的范围为 ： 3° 48′≤ α ≤ 6° 44′。
本发明进一步优选的技术方案为 ： 推动丝杆外表面螺纹和推动螺母内表面螺纹的 螺旋升角 α 的范围为 ： 4° 48′≤ α ≤ 5° 47′。
本发明再进一步优选的技术方案为 ： 钻夹头上还设有锁紧装置， 锁紧装置包括锁 止弹簧片， 推动螺母和锁止弹簧片之间设有弹簧。
本发明更进一步优选的技术方案为 ： 所述弹簧为塔形弹簧。
本发明技术方案中， 在其余部分结构确定的前提下， 推动丝杆外表面螺纹和推动
螺母内表面螺纹螺旋升角 α 的取值是实现本发明技术效果的关键之一。如果 α 的值过 小， 推动丝杆和推动螺母之间将处于过紧状态， 容易卡死 ； 而如果 α 的值过大， 推动丝杆和 推动螺母之间将处于过松状态， 连接不可靠。本发明由于合理选择了推动丝杆外表面螺纹 和推动螺母内表面螺纹螺旋升角的值， 从而使推动丝杆和推动螺母之间处于合适的连接状 态， 不易出现过紧而卡死或过松而不可靠的现象。
进一步， 本发明由于在推动螺母和锁止弹簧片之间设有弹簧， 弹簧松开时， 它可张 开到未被压缩的尺寸， 并将锁止弹簧片推开， 使锁止弹簧片脱离其外壳， 从而避免锁止弹簧 片与其内孔产生摩擦而影响正常自动夹紧力形成的麻烦。
更进一步， 本发明所用的弹簧为塔形弹簧， 当塔形弹簧压缩到极限时， 其厚度只有 塔形弹簧弹簧丝的直径大小， 从而使产品的整体小型化。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。 附图说明
图 1 是现有技术中的产品剖视图 ； 图 2 是本发明实施例中的产品装配示意图 ；图 3 是本发明实施例中塔形弹簧的结构示意图。
图中， 1. 钻夹头本体 ； 11. 夹爪稳定销 12. 封闭螺钉 ； 2. 夹爪 ； 23. 长衬套 ； 27. 弹 簧； 3. 推动螺母 4. 推动丝杆 ； 42. 主机连接孔 ； 5. 锁止弹簧片 ； 6. 锁止压盖 ； 7. 锁止螺母 ； 8. 轴承钢珠 ； 9. 外壳 ； 91. 锁止钢圈 ； 29. 后套。 具体实施方式
实施例 1 ：
如图 2 所示， 一种新式自紧钻夹头， 包括钻夹头本体 1、 夹爪 2、 长衬套 23、 推动丝杆 4、 推动螺母 3、 弹簧 27、 锁止弹簧片 5、 后套 29、 锁止螺母 7。
钻夹头上斜向地加工有多个贯穿上下两端的夹爪孔， 其可以为 3 个， 也可以为 3 个 以上， 夹爪 2 分别滑动装设于夹爪孔中， 推动丝杆 4 的外表面加工有螺纹， 推动螺母 3 沿中 轴线加工有与推动丝杆 4 外表面螺纹匹配的内螺纹， 推动螺母 3 旋接于推动丝杆 4 上， 推动 螺母 3 的外沿下端与夹爪 2 上端对应的位置沿直径方向加工有开口的 T 形沟槽， 夹爪 2 的 上端设有与 T 形沟槽相匹配的 T 形凸头， T 形凸头活动套设于对应的 T 形沟槽中。
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 8°。
本发明使用时， 将刀具插入刀具孔中， 用手转动外壳 9， 带动钻夹头本体与连接在 设备工作轴上的推动丝杆 4 相对转动， 因为夹爪 2 套设于夹爪孔中， 夹爪 2 的上端分别套设 于推动螺母 3 设有的相应的 T 形沟槽中， 因此外壳与推动丝杆 4 的相对转动也迫使推动螺 母 3 随着外壳及钻夹头本体一起同步与推动丝杆 4 做相对转动， 推动螺母 3 在推动丝杆 4 的螺纹的作用下向下移动， 带动夹爪 2 沿夹爪孔向下移动， 夹爪 2 下端之间的空隙也随之缩 小， 直至夹紧放入刀具孔中的刀具， 此时启动设备电机， 推动丝杆 4 在工作轴的带动下高速 旋转， 由于钻夹头本体、 外壳 9 和推动螺母 3 的静止惯性的作用， 在推动丝杆 4 启动的初始 阶段有较强的冲击力以迫使钻夹头本体、 外壳 9 和推动螺母 3 跟随其一起转动， 这个冲击力 进一步使夹爪 2 夹紧刀具， 之后刀具与加工件之间的反作用力， 也在迫使钻夹头本体、 外壳9 和推动螺母 3 与推动丝杆 4 之间做相对转动， 这同样自动增加了夹爪 2 对刀具的夹持力， 因而具备了自紧的功能， 使整个自紧钻夹头具有很高的精度和稳定性。
当夹紧刀具后， 转动锁止螺母 7， 整个自紧钻夹头被锁死， 此时即可实现设备反转， 即实现反向加工功能。
采用上述技术方案生产的产品， 由于推动丝杆 4 和钻夹头本体 1 是活动连接， 因而 使本发明具有自动夹紧刀具的功能， 其夹持力由自紧钻夹头连接的设备的传动轴的转矩和 钻夹头本体 1 的惯性阻力矩及加工时自紧钻夹头夹持的刀具作业时传递的阻力矩相互作 用产生， 因此夹持力大， 并能持续保持， 精度和稳定性高。
实施例 2
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 6° 44′。
实施例 3
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 5° 47′。
实施例 4
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 4° 48′。
实施例 5
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 3° 48′。
实施例 6
推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升角 α 为 2°。
实施例 7
推动丝杆 4 的上端设有限位槽， 锁止弹簧片 5 为一外侧加工有条形缺口的碟形弹 簧， 锁止弹簧片 5 和推动螺母 3 之间设有弹簧 27， 其优选为塔形弹簧 27。而锁止弹簧片 5 和推动螺母 3 之间的弹簧 27， 避免锁止弹簧片 5 与其内孔产生摩擦而影响正常自动夹紧力 形成的麻烦。塔形弹簧 27 的使用可使产品的整体小型化。
本发明由于合理选择了推动丝杆 4 外表面螺纹和推动螺母 3 内表面螺纹的螺旋升 角 α 的范围， 从而使推动丝杆 4 和推动螺母 3 之间处于合适的连接状态。
表 1 是取不同螺旋升角 α 的情况下， 采用 4-20N· M 的力距扳手测得的相关数值。
表1
实施例 1 2 3 4 5 6 螺旋升角 α 8° 6° 44′ 5° 47′ 4° 48′ 3° 48′ 2° 静态夹紧力 ＜ 1.5 1.6 4.5 8.5 14 24 5 静态松开力 ＜ 1.5 1.6 3 4 8 10.5 动态夹紧力 24 24 24 24 24 注：
1、 实施例 6 中， 产品具有良好自锁性， 静态测得的夹紧力， 本是动态工作中夹紧力 的再现 ；
2、 实施例 1 中， 产品无自锁性， 动态工作时胜任了实施例 6 中产品可完成的任务。
应当指出， 对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 都属于本发明的保护范围。