[发明专利]一种纳米橡胶夹头

说明书

技术领域

本发明属于弹性夹头技术领域，特别涉及一种纳米橡胶夹头。

背景技术

弹性夹头又称弹性筒夹，是一种装在钻床、铣床上的钻铣夹头，其功能是夹紧钻刀或铣刀。普通的弹性夹头由于是由钢材一体成型的，使用一段时间后钢材就会断裂，使用寿命不长。而且由于弹性夹头是一体式结构，因此连接主轴的轴套结构也要做的很大来配合，因此普通弹性夹头的整套工装体积大、重量重，存在动力源要求较大、影响机械加工行程、浪费原材料和成本高等缺陷。而且，现有技术中的弹性夹头重复定位精度不稳定。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种使用寿命长、夹头结构短、整体工装的重量轻且精度高的纳米橡胶夹头。

为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：一种纳米橡胶夹头，包括夹头体，所述夹头体包括至少两个夹爪，所述夹爪相互围合形成中部孔，并且所述夹爪通过弹性层连接，所述弹性层的材质为纳米橡胶。所谓纳米橡胶，通常是指将纳米粉体材料加入橡胶基体中所得到的的复合材料，本发明采用的纳米橡胶具有拉伸强度大、韧性强、力学性能优异、耐高温、防腐蚀、粘接性强、高抗老化性能等特点。夹爪的材质为SKD61钢材，其具有较高的硬度、抗磨性强、耐高温、不生锈和不变形等特点。中部孔的作用在于放置钻刀或铣刀等工件。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述夹爪设置为三个，每两个所述夹爪均通过所述弹性层连接，并且所述弹性层之间互成120°夹角。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述弹性层的厚度为5～20mm，弹性层的厚度太大，会降低纳米橡胶夹头的装夹力，弹性层的厚度太小，又不能有效减小纳米橡胶夹头的尺寸大小。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，每个所述夹爪均包括底座和设置在所述底座上的夹爪主体，底座和夹爪主体一体成型。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，每个所述夹爪主体的侧壁和上表面均设置有孔，将合适的工具伸入该孔中转动，可以使夹爪向中心区夹紧，也可以使夹爪向外围放松。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述纳米橡胶包括以下重量份的组分：橡胶基体80～99份，纳米铜粉0.5～10份，胶水0.5～10份，纳米铜粉混在橡胶基体中，可以提升橡胶的力学性能、韧性、防腐蚀性和抗疲劳特性等，胶水的作用则在于将纳米橡胶粘接在夹爪表面。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述橡胶基体为丁苯橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶中的至少一种；所述纳米铜粉的平均粒径为10～1000nm，纳米铜粉的平均粒径不能太小，否则容易团聚，其平均粒径也不能太大，否则起不到改善效果；所述胶水为环氧树脂胶水、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸乳液和聚氨酯热熔胶中的至少一种。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述纳米橡胶的制备方法包括以下步骤：

第一步，先将所述橡胶基体加入热熔炉中，待其熔化沸腾后，加入所述纳米铜粉和所述胶水，继续沸腾20min～3h，得到混合浆料；

第二步，将所述混合浆料灌入空缸中，抽真空，冷却凝固，形成纳米橡胶。抽真空的作用在于除去纳米橡胶中存在的空气。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述真空度为-0.99MPa～-0.1MPa，真空度太大，会造成抽真空成本的增加，真空度太小，又不能有效赶走纳米橡胶内部的气泡。

作为本发明纳米橡胶夹头的一种改进，所述夹爪与所述弹性层通过热熔粘贴、冷却凝固定型的加工工艺粘接在一起。

相对于现有技术，本发明通过在夹爪之间设置纳米橡胶材质的弹性层，由于纳米橡胶良好的弹性和优异的力学性能等，使得本发明在重复装夹精度上具有很高的稳定性，而且精度更高，同时使夹头能够夹持的工件范围变大；

此外，本发明结构短、整体工装的重量轻，使得连接主轴的轴套的整体结构也大大缩短，从而能够节约能源和原材料，并降低了主轴负载，增长机床行程，且装卸简单，进而延长了夹头的使用寿命，使经济效益和工作效率得到大幅度提高。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的正视图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至3所示，本发明提供的一种纳米橡胶夹头，包括夹头体1，夹头体包括至少两个夹爪2，夹爪2相互围合形成中部孔3，并且夹爪2通过弹性层4连接，弹性层4的材质为纳米橡胶。