一种具有防屑结构的虎钳的制作方法

1.本发明涉及一种具有防屑结构的虎钳，属于虎钳技术领域。


背景技术：

2.虎钳又称为平口钳，是一种通用型的夹具，用来夹持待加工的工件，以配合铣床、钻床进行切削加工。市面上现有虎钳存在用于活动钳体移动的滑槽，滑槽上部开口，为非全封闭式的结构。一旦滑槽内落入废屑和小零件，易导致活动钳体卡死、损坏等问题。
3.例如，专利公开号为cn213438417u的一种快速更换钳口的平口钳，公开了当前市面上常见的虎钳结构，其包括底座、固定钳体、固定座、活动钳体和螺杆(丝杆)，底座上表面设有t形滑槽，t形滑槽一端固定有固定钳体，另一端固定有固定座，固定座内旋入丝杆，活动钳体通过底部的t形滑块在t形滑槽内滑动，旋转固定座上的丝杆带动活动钳体移动。在上述结构中，底座中间存在一条长长的贯穿底座两端的t形滑槽(滑槽)，在进行切削或装配操作时，t形滑槽内易掉落废屑和小零件，滑槽里面的细小废屑难以清理，小零件难以取出，在调节活动钳体前后移动时，由于落入的废屑、小零件堵塞，活动钳体难以移动，容易导致活动钳体卡死和磨损，不仅降低了虎钳的使用寿命，还会导致cnc技术员操作虎钳的难度大，活动钳体滑动不够顺畅，调节操作体验差，保养难度增大，费时费力。
4.因此，设计一种具有防屑结构的虎钳，它能够防止废屑和小零件掉落到t形滑槽内，使得虎钳操作更顺畅，提高了操作人员的工作效率，降低了操作难度，并且延长了虎钳的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于：提供一种具有防屑结构的虎钳，它解决了目前虎钳的t形滑槽内易掉落废屑和小零件的问题。
6.本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
7.方案一，现有虎钳的t形滑槽(滑槽)上部开口为非全封闭式结构，为了防止t形滑槽内落入废屑和小零件。
8.设计了一种具有防屑结构的虎钳，它包括底座、固定钳体、活动钳体和丝杆，还包括活动座和防屑滑块；
9.所述底座上表面设有贯穿两端的t形滑槽，t形滑槽一端上方固定有固定钳体；
10.所述活动座底部为与t形滑槽横截面形状相吻合的t形滑块，活动座的t形滑块可拆卸式地固定在t形滑槽内，活动座上部设有贯穿的螺纹孔，螺纹孔内旋入丝杆，丝杆中轴线与t形滑槽滑动方向一致；
11.所述活动钳体底面固定有与t形滑槽横截面形状相吻合的t形导向滑块，t形导向滑块插入活动座和固定钳体之间的t形滑槽内，活动钳体与丝杆一端活动连接，通过丝杆驱动活动钳体沿t形滑槽平移；
12.所述活动座的t形滑块设置有伸入活动钳体下方的延伸段，当活动钳体处于与活
动座接触的初始位置时，延伸段与t形导向滑块抵靠在一起，延伸段上表面与t形滑槽槽口平齐，当活动钳体在丝杆驱动下与活动座分离并到达最远处时，延伸段与t形导向滑块之间的空隙上方仍然被活动钳体完全覆盖；
13.所述防屑滑块与t形滑槽横截面形状相同，当t形滑块延伸段和t形导向滑块接触时，将多个模块化的防屑滑块依次插入t形滑槽内，将t形滑槽其余空间完全填满，防屑滑块两两之间、防屑滑块与t形滑块之间、防屑滑块与t形导向滑块之间均通过快接结构连接，防屑滑块上表面不凸出于t形滑槽槽口。
14.方案二，在方案一的基础上，为了进一步防止细小废屑从t形滑槽和防屑滑块缝隙进入内部。将槽口两侧缝隙设置成遮盖结构。
15.优先地，所述t形滑槽两侧的槽口均设置倒角，防屑滑块的顶部向两侧延伸设有与t形滑槽槽口倒角相配合的压边。
16.方案三，在方案二的基础上，为了进一步将遮盖结构压紧，又不影响防屑滑块滑动的顺畅性，设计一种弹性下压的结构，将防屑滑块的压边与t形滑槽槽口倒角压紧。
17.优选地，所述防屑滑块的两侧肩部与t形滑槽两侧顶部的间隙中设有弧形弹片，弧形弹片两端固定于防屑滑块的肩部之上，弧形弹片中部凸起并与t形滑槽顶部接触，防屑滑块的压边在弧形弹片下压力作用下与t形滑槽槽口倒角紧密配合。弧形弹片的弧形结构能够保持防屑滑块滑动顺畅。
18.方案四，在以上方案的基础上，既能够快速连接，又能够快速拆卸，还能够保持较强连接力，并且具有良好的重复使用性和耐疲劳度。快接结构采用磁性吸附结构。
19.优选地，所述快接结构为分别固定在防屑滑块首尾两端且相互吸引的磁铁，一端为s极磁铁，另一端为n极磁铁，磁铁与防屑滑块端面平齐，t形滑块和t形导向滑块均采用与磁铁吸附的钢质滑块。
20.方案五，为了适配不同尺寸的工件，固定钳体和活动钳体之间夹持距离既可以通过丝杆短距离调节，也可以通过活动座固定位置来进行长距离调节。
21.优选地，所述活动座侧面设置有斜插入活动座底部的定位螺丝，通过向下旋进定位螺丝将活动座与t形滑槽底部顶紧固定。
22.优选地，所述定位螺丝底部连接有球体，t形滑槽底面沿滑动方向设有一系列与球体配合的球面档位槽，拆卸时，球体缩入活动座内，安装时，通过向下旋进定位螺丝，球体与球面档位槽顶紧，将活动座与t形滑槽固定。
23.本发明的有益效果是：
24.(1)在现有的t形滑槽内填充满防屑滑块，将t形滑槽上部开口全封闭，能够防止t形滑槽内落入废屑和小零件，使得虎钳操作更顺畅，提高了操作人员的工作效率，降低了操作难度，并且延长了虎钳的使用寿命；
25.(2)在防屑滑块上设置与t形滑槽槽口倒角相配合的压边，进一步防止细小废屑从t形滑槽和防屑滑块缝隙进入内部；
26.(3)弧形弹片提供的下压力能够进一步将防屑滑块的压边与t形滑槽槽口倒角压紧，具有更好的防屑效果，又不影响防屑滑块滑动的顺畅性；
27.(4)快接结构采用磁性吸附结构，既能够快速连接，又能够快速拆卸，还能够保持较强连接力，并且具有良好的重复使用性和耐疲劳度；
28.(5)活动座固定位置可调节，能够适配更多不同尺寸的工件。
附图说明
29.图1为现有带有t形滑槽虎钳的结构示意图；
30.图2为本发明的整体结构示意图；
31.图3为活动座通过定位螺丝固定的结构示意图
32.图4为活动钳体处于初始位置的结构示意图；
33.图5为活动钳体处于最大调节位置的结构示意图；
34.图6为为活动钳体处于初始位置侧面的结构示意图；
35.图7为活动钳体处于最大调节位置的侧面结构示意图；
36.图8为活动钳体处于初始位置俯视的结构示意图；
37.图9为活动钳体处于最大调节位置俯视结构示意图；
38.图10为防屑滑块的结构示意图；
39.图11为防屑滑块的俯视结构示意图；
40.图12为防屑滑块首尾拼装结构示意图；
41.图13为菱形夹扣臂、夹扣座的结构示意图；
42.图14为防屑滑块通过菱形夹扣臂、夹扣座快接前的结构示意图；
43.图15为防屑滑块通过菱形夹扣臂、夹扣座快接后的结构示意图；
44.图16为球形夹扣臂、弹珠夹扣座的结构示意图；
45.图17为球形夹扣臂、弹珠夹扣座的剖视结构示意图；
46.图18为防屑滑块通过球形夹扣臂、弹珠夹扣座快接前的结构示意图；
47.图19为防屑滑块通过球形夹扣臂、弹珠夹扣座快接后的结构示意图；
48.图20为防屑滑块和t形滑槽的爆炸结构示意图；
49.图21为防屑滑块与t形滑槽的装配结构示意图；
50.图22为槽口处的遮盖结构示意图；
51.图23为活动座位置一的结构示意图；
52.图24为活动座位置二的结构示意图；
53.图25为定位螺丝底部连接有球体的结构示意图；
54.图26为t形滑槽底部设置一系列球面档位槽的结构示意图。
55.图中：1、底座；101、t形滑槽；102、倒角；103、球面档位槽；2、固定钳体；3、活动钳体；301、t形导向滑块；4、丝杆；401、六角螺丝头；5、活动座；501、t形滑块；502、延伸段；503、螺纹孔；504、固定座；6、防屑滑块；601、压边；602、肩部；7、弧形弹片；8、磁铁；801、菱形夹扣臂；802、夹扣座；803、夹槽；804、球形夹扣臂；805、弹珠夹扣座；806、弹珠；807、弹簧；808、导向套；809、内腔；9、定位螺丝；901、球体。
具体实施方式
56.为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
57.如图1所示，当前市面上常见的虎钳结构，其包括底座1、固定钳体2、固定座504、活
动钳体3和丝杆4，底座1上表面设有t形滑槽101。t形滑槽101一端固定有固定钳体2，另一端固定有固定座504，固定座504内旋入丝杆4，活动钳体3通过底部的t形滑块501在t形滑槽101内滑动，旋转固定座504上的丝杆4带动活动钳体3移动。
58.在上述结构中，底座1中间存在一条长长的贯穿底座1两端的t形滑槽101(滑槽)，在进行切削或装配操作时，t形滑槽101内易掉落废屑和小零件，t形滑槽101里面的细小废屑难以清理，小零件难以取出，在调节活动钳体3前后移动时，由于落入的废屑、小零件堵塞，活动钳体3难以移动，容易导致活动钳体3卡死和磨损，不仅降低了虎钳的使用寿命，还会导致cnc技术员操作虎钳的难度大，活动钳体3滑动不够顺畅，调节操作体验差，保养难度增大，费时费力。
59.如图2所示，为了解决以上问题，设计了新的具有防屑结构的虎钳结构，如下：
60.它包括底座1、固定钳体2、活动钳体3和丝杆4，还包括活动座5和防屑滑块6；底座1上表面设有贯穿两端的t形滑槽101，t形滑槽101一端上方固定有固定钳体2，固定钳体2通过螺接方式固定在底座1上。
61.如图3-图9所示，活动座5底部为与t形滑槽101横截面形状相吻合的t形滑块501，活动座5的t形滑块501可拆卸式地固定在t形滑槽101内，活动座5上部设有贯穿的螺纹孔503，螺纹孔503内旋入丝杆4，丝杆4中轴线与t形滑槽101滑动方向一致。
62.其中，活动座5可拆卸式固定结构为：活动座5侧面设置有斜插入活动座5底部的定位螺丝9，通过向下旋进定位螺丝9将活动座5与t形滑槽101底部顶紧固定。
63.活动钳体3底面固定有与t形滑槽101横截面形状相吻合的t形导向滑块301，t形导向滑块301插入活动座5和固定钳体2之间的t形滑槽101内，活动钳体3与丝杆4一端活动连接，丝杆4另一端设有六角螺丝头401，通过六角螺丝头401扭动丝杆4转动，通过丝杆4驱动活动钳体3沿t形滑槽101平移；丝杆4一端插入活动钳体3端面内，通过螺丝旋入活动钳体3内伸入丝杆4端部的限位凹槽内，形成可丝杆以转动但是不会与活动钳体3脱离的活动连接结构(虎钳的该活动连接结构为现有技术，图中未画出)。
64.活动座5的t形滑块501设置有伸入活动钳体3下方的延伸段502，当活动钳体3处于与活动座5接触的初始位置时，延伸段502与t形导向滑块301抵靠在一起，延伸段502与t形滑槽101横截面形状相同，延伸段502上表面与t形滑槽101槽口平齐，当活动钳体3在丝杆4驱动下与活动座5分离并到达最远处时，延伸段502与t形导向滑块301之间的空隙上方仍然被活动钳体3完全覆盖；
65.防屑滑块6与t形滑槽101横截面形状相同，当t形滑块501延伸段502和t形导向滑块301接触时，将多个模块化的防屑滑块6依次插入t形滑槽101内，将t形滑槽101其余空间(除了t形滑块501、延伸段502、t形导向滑块301紧并在一起以外的空间)完全填满，防屑滑块6两两之间、防屑滑块6与t形滑块501之间、防屑滑块6与t形导向滑块301之间均通过快接结构连接，防屑滑块6上表面不凸出于t形滑槽101槽口，在活动钳体3移动时，防屑滑块6能够随之在固定钳体2下方的t形滑槽101内自由滑动，废屑和小零件无法掉落在t形滑槽101内。
66.如图10-图12、图20-图22所示，为了进一步防止细小废屑从t形滑槽101和防屑滑块6缝隙进入内部。将槽口两侧缝隙设置成遮盖结构。
67.t形滑槽101两侧的槽口均设置倒角102，防屑滑块6的顶部向两侧延伸设有与t形
滑槽101槽口倒角102相配合的压边601。
68.为了进一步将遮盖结构压紧，又不影响防屑滑块6滑动的顺畅性，设计一种弹性下压的结构，将防屑滑块6的压边601与t形滑槽101槽口倒角102压紧。
69.防屑滑块6的两侧肩部602与t形滑槽101两侧顶部的间隙中设有弧形弹片7，弧形弹片7两端固定于防屑滑块6的肩部602之上，优先地，如图11所示，防屑滑块6靠近前后端处分别设有一对弧形弹片7，每块防屑滑块6肩部602安装4个弧形弹片7，弧形弹片7中部凸起并与t形滑槽101顶部接触，防屑滑块6的压边601在弧形弹片7下压力作用下与t形滑槽101槽口倒角102紧密配合。弧形弹片7的弧形结构能够保持防屑滑块6滑动顺畅。本文中所述的t形滑槽101不仅指截面形状为严格的t形槽体，也包括根据t形槽体变形的，槽体内腔大而开口小的t形滑槽101，能够下压槽体内滑块肩部602，防止从槽口向上脱离的类t形槽体，t形槽体和类t形槽体统称为t形滑槽101。
70.在以上方案的基础上，为了防屑滑块6既能够快速连接，又能够快速拆卸，还能够保持较强连接力，并且具有良好的重复使用性和耐疲劳度。
71.如图10-图12所示，快接结构方案一，快接结构采用磁性吸附结构。快接结构为分别固定在防屑滑块6首尾两端且相互吸引的磁铁8，一端为s极磁铁，另一端为n极磁铁，磁铁8与防屑滑块6端面平齐，t形滑块501和t形导向滑块301均采用与磁铁8吸附的钢质滑块。
72.如图13-图15所示，快接结构方案二，快接结构还可以采用菱形夹扣臂801和夹扣座802。夹扣座802设有与菱形夹扣臂801配合的夹槽803，夹槽803开口小中部大，夹槽803开口具有向中的弹性夹紧力，菱形夹扣臂801和夹扣座802分别对应安装在防屑滑块6首尾两端以及t形滑块501、t形导向滑块301与防屑滑块6连接端部，其中，菱形夹扣臂801凸起固定在端部外，夹扣座802嵌入端面内部的腔体809内，操作人员将菱形夹扣臂801插入夹扣座802内，菱形夹扣臂801将夹扣座802开口挤压变形后，卡入夹扣座802内部，快接结构夹紧固定时两相邻端面实现紧密连接，防止废屑进入。
73.如图16-图19所示，快接结构方案三，快接结构还可以采用球形夹扣臂804和弹珠夹扣座805。球形夹扣臂804和弹珠夹扣座805分别对应安装在防屑滑块6首尾两端以及t形滑块501、t形导向滑块301与防屑滑块6连接端部，其中，球形夹扣臂804凸起固定在端部外，弹珠夹扣座805嵌入端部内的腔体809内，操作人员将球形夹扣臂804插入弹珠夹扣座805内，弹珠夹扣座805内部两侧设置有一对弹性伸缩的弹珠806，弹珠806由设在导向套808内部的弹簧807顶出，只暴露弹珠806的小部分，弹珠806主体被限制在导向套808开口内(开口直径小于弹珠806直径)，弹珠806依靠弹簧807实现伸缩，球形夹扣臂804头部后方设有与弹珠806配合固定的凹槽808，球形夹扣臂804伸入弹珠夹扣座805内部两侧的弹性伸缩的弹珠806之间，弹珠806先被球形夹扣臂804头部挤压缩入导向套808内部，随着球形夹扣臂804的通过，弹珠806在弹簧807作用下逐渐伸出并压入球形夹扣臂804的凹槽808内，两者夹紧固定，快接结构夹紧固定时两相邻端面实现紧密连接，防止废屑进入。
74.如图23-图26所示，为了适配不同尺寸的工件，固定钳体2和活动钳体3之间夹持距离既可以通过丝杆4短距离调节，也可以通过活动座5固定位置来进行长距离调节。
75.如图23所示，将活动座5安装在端部，除了活动座5和活动钳体3所占用的空间外，t形滑槽其他空间由a、b、c、d四个防屑滑块6充满，这时钳口的张开程度最大，能够固定较大尺寸的工件。
76.如图24所示，将活动座5向中部平移一个防屑滑块6的距离，除了活动座5和活动钳体3所占用的空间外，t形滑槽其他空间仍然由a、b、c、d四个防屑滑块6充满，只是d防屑滑块6位于活动座5外侧，这时钳口的张开程度缩小了，能够固定的工件尺寸更小。类似的，还可以进一步将活动座5向固定钳体2一端平移，更够适合更加小的工件。
77.如图25、图26所示，定位螺丝9底部连接有球体901，t形滑槽101底面沿滑动方向设有一系列与球体901配合的球面档位槽103，拆卸时，球体901缩入活动座5内，安装时，通过向下旋进定位螺丝9，球体901与球面档位槽103顶紧，将活动座5与t形滑槽101固定。定位螺丝9旋入并伸出活动座5底部，将球体901套在定位螺丝9底端，并通过螺丝从侧面将两者固定。
78.综上所述，本虎钳结构具有以下优点：
79.(1)在现有的t形滑槽101内填充满防屑滑块6，将t形滑槽101上部开口全封闭，能够防止t形滑槽101内落入废屑和小零件，使得虎钳操作更顺畅，提高了操作人员的工作效率，降低了操作难度，并且延长了虎钳的使用寿命；
80.(2)在防屑滑块6上设置与t形滑槽101槽口倒角102相配合的压边601，进一步防止细小废屑从t形滑槽101和防屑滑块6缝隙进入内部；
81.(3)弧形弹片7提供的下压力能够进一步将防屑滑块6的压边601与t形滑槽101槽口倒角102压紧，具有更好的防屑效果，又不影响防屑滑块6滑动的顺畅性；
82.(4)快接结构采用磁性吸附结构，既能够快速连接，又能够快速拆卸，还能够保持较强连接力，并且具有良好的重复使用性和耐疲劳度；
83.(5)活动座5固定位置可调节，能够适配更多不同尺寸的工件。
84.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种具有防屑结构的虎钳，它包括底座、固定钳体、活动钳体和丝杆，其特征在于，还包括活动座和防屑滑块；所述底座上表面设有贯穿两端的t形滑槽，t形滑槽一端上方固定有固定钳体；所述活动座底部为与t形滑槽横截面形状相吻合的t形滑块，活动座的t形滑块可拆卸式地固定在t形滑槽内，活动座上部设有贯穿的螺纹孔，螺纹孔内旋入丝杆，丝杆中轴线与t形滑槽滑动方向一致；所述活动钳体底面固定有与t形滑槽横截面形状相吻合的t形导向滑块，t形导向滑块插入活动座和固定钳体之间的t形滑槽内，活动钳体与丝杆一端活动连接，通过丝杆驱动活动钳体沿t形滑槽平移；所述活动座的t形滑块设置有伸入活动钳体下方的延伸段，当活动钳体处于与活动座接触的初始位置时，延伸段与t形导向滑块抵靠在一起，延伸段上表面与t形滑槽槽口平齐，当活动钳体在丝杆驱动下与活动座分离并到达最远处时，延伸段与t形导向滑块之间的空隙上方仍然被活动钳体完全覆盖；所述防屑滑块与t形滑槽横截面形状相同，当t形滑块延伸段和t形导向滑块接触时，将多个模块化的防屑滑块依次插入t形滑槽内，将t形滑槽其余空间完全填满，防屑滑块两两之间、防屑滑块与t形滑块之间、防屑滑块与t形导向滑块之间均通过快接结构连接，防屑滑块上表面不凸出于t形滑槽槽口。2.根据权利要求1所述一种具有防屑结构的虎钳，其特征在于，所述t形滑槽两侧的槽口均设置倒角，防屑滑块的顶部向两侧延伸设有与t形滑槽槽口倒角相配合的压边。3.根据权利要求2所述一种具有防屑结构的虎钳，其特征在于，所述防屑滑块的两侧肩部与t形滑槽两侧顶部的间隙中设有弧形弹片，弧形弹片两端固定于防屑滑块的肩部之上，弧形弹片中部凸起并与t形滑槽顶部接触，防屑滑块的压边在弧形弹片下压力作用下与t形滑槽槽口倒角紧密配合。4.根据权利要求1所述一种具有防屑结构的虎钳，其特征在于，所述快接结构为分别固定在防屑滑块首尾两端且相互吸引的磁铁，一端为s极磁铁，另一端为n极磁铁，磁铁与防屑滑块端面平齐，t形滑块和t形导向滑块均采用与磁铁吸附的钢质滑块。5.根据权利要求1所述一种具有防屑结构的虎钳，其特征在于，所述活动座侧面设置有斜插入活动座底部的定位螺丝，通过向下旋进定位螺丝将活动座与t形滑槽底部顶紧固定。6.根据权利要求5所述一种具有防屑结构的虎钳，其特征在于，所述定位螺丝底部连接有球体，t形滑槽底面沿滑动方向设有一系列与球体配合的球面档位槽，拆卸时，球体缩入活动座内，安装时，通过向下旋进定位螺丝，球体与球面档位槽顶紧，将活动座与t形滑槽固定。

技术总结
本发明公开了一种具有防屑结构的虎钳，属于虎钳技术领域。它包括底座、固定钳体、活动钳体和丝杆，还包括活动座和防屑滑块；所述底座上表面设有贯穿两端的T形滑槽，T形滑槽一端上方固定有固定钳体；所述活动座底部为与T形滑槽横截面形状相吻合的T形滑块，活动座的T形滑块可拆卸式地固定在T形滑槽内，活动座上部设有贯穿的螺纹孔，螺纹孔内旋入丝杆，丝杆中轴线与T形滑槽滑动方向一致。在现有的T形滑槽内填充满防屑滑块，将T形滑槽上部开口全封闭，能够防止T形滑槽内落入废屑和小零件，使得虎钳操作更顺畅，提高了操作人员的工作效率，降低了操作难度，并且延长了虎钳的使用寿命。并且延长了虎钳的使用寿命。并且延长了虎钳的使用寿命。


技术研发人员：高利民
受保护的技术使用者：苏州海帝精密机械有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/8/13