一种跨越式弹簧夹头及其装夹方法与流程

本发明属于固件装配，尤其是涉及一种跨越式弹簧夹头及其装夹方法。

背景技术：

1、在航空航天领域，随着飞行器结构设计的不断优化，如翼身融合技术和长寿命设计理念的广泛应用，连接技术的要求也从单一的静强度考量扩展到包括疲劳强度、疲劳寿命、隐身性能、密封性以及工艺便捷性等多方面。为保障飞机结构的完整性和降低因预留加工通路和空间而增加的钻孔数量，结构连接倾向于采用单面连接方式。因此，高精度、高强度的沉头单面连接紧固件被广泛应用于飞机制造。

2、这类紧固件大多采用钛合金、高温合金等高性能材料，其锻造工艺复杂，成型难度较大。锻造完成后，需要使用高精度、高刚性的数控设备进行加工。然而，传统的cnc数控设备在加工沉头紧固件时，由于通用弹簧夹头的弹开范围有限(一般不超过1毫米)，往往需要借助工装进行装夹，这不仅精度较低、效率缓慢，而且不适合自动化生产，导致废品率较高，存在一系列问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种跨越式弹簧夹头及其装夹方法，以在cnc数控机床上实现沉头紧固件快速便捷的高精度装夹，能够满足高精度沉头紧固件加工工艺设计要求，并提高具有沉头结构的高精度紧固件产业化能力。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种跨越式弹簧夹头。

4、进一步的，包括三爪夹片、动力拉杆、内锥衬套、外套筒，三爪夹片通过定位螺栓安装在动力拉杆的头端，动力拉杆外接机床设备主轴，以提供动力推/拉动力拉杆实现三爪夹片对待加工零件的弹开/夹紧动作；

5、内锥衬套嵌入外套筒内并与其轴向紧密配合，动力拉杆穿过并与内锥衬套、外套筒轴向紧密配合。

6、进一步的，还包括定位杆、定位块，定位块固定于动力拉杆内部，定位块设有贯穿的内螺纹孔，定位杆设有外螺纹，定位杆与定位块螺纹连接，且定位块、定位杆、动力拉杆、内锥衬套、外套筒同轴配合。

7、进一步的，定位杆与待加工件固定连接，通过调整定位杆的伸缩量以满足待加工件的长度加工需求。

8、进一步的，内锥衬套设有内锥面并在锥底端设有止口，动力拉杆设有外锥面，内锥面与外锥面锥形配合，用于动力拉杆相对于内锥衬套轴向滑动。

9、进一步的，动力拉杆的头端远离内锥衬套，三爪夹片弹开；

10、动力拉杆的头端靠近内锥衬套，三爪夹片夹紧。

11、进一步的，外套筒通过内置定位销与内锥衬套固定连接，以限位内锥衬套的轴向旋转。

12、进一步的，一种用于跨越式弹簧夹头的装夹方法，包括：

13、t1、滑动动力拉杆使三爪夹片处于弹开状态；

14、t2、把待加工件插入滑动动力拉杆内并与定位杆轴向固定连接；

15、t3、滑动动力拉杆使三爪夹片夹紧待加工件。

16、相对于现有技术，本发明所述的一种跨越式弹簧夹头及其装夹方法具有以下有益效果：

17、(1)本发明所述的跨越式弹簧夹头，由于跨越式弹簧夹头具备较大的弹开范围(达到10mm)，这使其能够适应不同尺寸的待加工零件，大幅提高了设备的通用性和适用范围；

18、(2)本发明所述的跨越式弹簧夹头，夹头的三爪夹片通过动力拉杆直接驱动，可实现更为精确的开闭控制。此外，内锥衬套与外套筒的锥形配合，以及各组件的同轴配合确保了整体装置在运行过程中的稳定性和重复精度，从而提高加工精度；

19、(3)本发明所述的跨越式弹簧夹头，减少了对额外辅助定位和夹持工具的依赖，从而减轻了对工作人员操作技能的依赖，使得机床操作更加自动化和简便，不仅提升了生产力，还确保了加工过程的高质量和经济效益。

技术特征：

1.一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：包括三爪夹片(1)、动力拉杆(2)、内锥衬套(3)、外套筒(4)，三爪夹片(1)通过定位螺栓安装在动力拉杆(2)的头端，动力拉杆(2)外接机床设备主轴，以提供动力推/拉动力拉杆(2)实现三爪夹片(1)对待加工零件的弹开/夹紧动作；

2.根据权利要求1所述的一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：还包括定位杆(5)、定位块(6)，定位块(6)固定于动力拉杆(2)内部，定位块(6)设有贯穿的内螺纹孔，定位杆(5)设有外螺纹，定位杆(5)与定位块(6)螺纹连接，且定位块(6)、定位杆(5)、动力拉杆(2)、内锥衬套(3)、外套筒(4)同轴配合。

3.根据权利要求2所述的一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：定位杆(5)与待加工件(7)固定连接，通过调整定位杆(5)的伸缩量以满足待加工件(7)的长度加工需求。

4.根据权利要求1所述的一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：内锥衬套(3)设有内锥面并在锥底端设有止口，动力拉杆(2)设有外锥面，内锥面与外锥面锥形配合，用于动力拉杆(2)相对于内锥衬套(3)轴向滑动。

5.根据权利要求4所述的一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：动力拉杆(2)的头端远离内锥衬套(3)，三爪夹片(1)弹开；

6.根据权利要求1所述的一种跨越式弹簧夹头，其特征在于：外套筒(4)通过内置定位销与内锥衬套(3)固定连接，以限位内锥衬套(3)的轴向旋转。

7.一种用于权利要求2-6任一项所述的跨越式弹簧夹头的装夹方法，其特征在于：包括：

技术总结本发明提供了一种跨越式弹簧夹头及其装夹方法，包括三爪夹片、动力拉杆、内锥衬套、外套筒，三爪夹片通过定位螺栓安装在动力拉杆的头端，动力拉杆外接机床设备主轴，以提供动力推/拉动力拉杆实现三爪夹片对待加工零件的弹开/夹紧动作；内锥衬套嵌入外套筒内并与其轴向紧密配合，动力拉杆穿过并与内锥衬套、外套筒轴向紧密配合。本发明有益效果：在CNC数控机床上实现沉头紧固件快速便捷的高精度装夹，能够满足高精度沉头紧固件加工工艺设计要求，并提高具有沉头结构的高精度紧固件产业化能力。技术研发人员：黄金湖,郭启龙,王宏安,方宜琦,张坤,王宝辉,张永伟,郭双双,孟祥庆,王安康受保护的技术使用者：航天精工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27