CN103495753B

CN103495753B - 新型薄膜卡盘

Info

Publication number: CN103495753B
Application number: CN201310474849.8A
Authority: CN
Inventors: 张龙
Original assignee: CHONGQING YUQING MACHINERY MANUFACTURE Co Ltd
Current assignee: Liuzhou Chongqing Machinery Parts Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2013-10-12
Filing date: 2013-10-12
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: CN103495753A

Abstract

本发明公开了一种机床部件，具体涉及一种新型薄膜卡盘，包括连接盘、卡爪、推杆和支架，回转体结构的连接盘一端面固定连接有圆形薄膜板，连接盘设有位于连接盘中心的轴孔以及围绕连接盘中心呈均匀圆周阵列分布的两个以上的定位孔。卡爪有两个以上并与薄膜板固定连接，卡爪呈均匀圆周阵列分布在薄膜板上，薄膜板上还设有若干个通孔，通孔与定位孔个数相同且同轴设置。推杆一端穿过轴孔并与薄膜板相抵。支架一端插入定位孔与连接盘固定连接，另一端穿过通孔并固定连接有端面定位块。本发明结构简单、加工成本低、拆装方便，而且可实现快速上下料，同时具有定位精度高、使用成本低、使用寿命长等优点。

Description

新型薄膜卡盘

技术领域

本发明涉及一种机床附件，具体涉及一种新型薄膜卡盘。

背景技术

在机械加工过程中，常常需要将工件固定以后，再进行工件加工。卡盘是机床上用来夹紧工件并使之固定的常用机械装置。卡盘利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件夹紧并根据工件装夹部分来确定工件的回转中心。在使用时，根据被加工工件21的大小、厚度和端面定位处的大小，选取较合适的卡爪装在卡盘上，根据被加工工件21调整可调涨圈，让卡爪夹住可调涨圈进行修磨至卡爪合适的装卡位置，即完成卡爪和端面支承块的修磨。取下可调涨圈，将被加工工件装入修磨好的卡盘后，使卡爪沿卡盘体的径向滑动进而将工件夹紧，便完成了工件的定位和装夹，可以对工件进行加工。

这样的卡盘虽然可以将工件装夹定位，但由于卡爪与卡盘体之间存在间隙，在修磨的过程中，磨削粉末会进入到卡爪与卡盘体之间的间隙中，即磨削粉末会进入到卡爪与卡盘体之间的滑动区域，随着工件装夹或拆卸卡爪不断往复运动，从而导致卡爪与卡盘体异常磨损，降低定位精度和卡盘使用寿命，使工件加工成本增加且工件精度不高；又由于在装夹工件的过程中，卡爪与卡盘体之间有相对位移，但不能保证每个卡爪的移动距离相等以及所有卡爪每次的移动距离相等，所以在每次装夹及拆卸工件的过程中，都会对卡盘的定位精度产生一定影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、加工成本低、拆装方便的卡盘，同时还具有定位精度高、使用成本低、使用寿命长的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型薄膜卡盘，包括连接盘、卡爪和推杆，还包括支架，所述连接盘为一回转体结构，连接盘一端面固定连接有圆形薄膜板，连接盘设有位于连接盘中心的轴孔以及围绕连接盘中心呈均匀圆周阵列分布的两个以上的定位孔；所述卡爪有两个以上并与薄膜板固定连接，卡爪围绕薄膜板圆心呈均匀圆周阵列分布在薄膜板上，薄膜板上还设有若干个通孔，所述通孔与定位孔个数相同且同轴设置，薄膜板圆心处还设有用于喷射磨削冷却液的通孔；所述推杆为空心结构，推杆一端穿过轴孔并与薄膜板相抵；所述支架一端插入定位孔与连接盘固定连接，另一端穿过通孔并固定连接有端面定位块。

采用上述结构的新型薄膜卡盘，由于薄膜板与连接盘固定连接，通过推杆一端压迫薄膜板中心位置，使薄膜板形成远离连接盘的突起弧面；又因为卡爪与薄膜板固定连接，卡爪会因薄膜板形变或恢复形变而向外张开或恢复到原位，进而对待加工工件进行装夹定位，而卡爪与薄膜板之间不会产生相对位移。因此，在对卡爪和端面定位块进行修磨时产生的磨削粉末不会对卡盘的精度产生影响；由于各个卡爪互不相连，可只针对易磨损的卡爪进行更换，或者根据工件将卡爪全部替换而不需要更换其他零部件，延长新型薄膜卡盘的使用寿命。而且由于在安装卡爪时已经将卡爪形成的圆的圆心确定，使工件在装夹固定的同时其中心也已经定位，实现快速上下料的同时保证工件有较高的定位精度。由于有两个以上的端面定位块对工件端面进行定位，因此使工件在装夹及加工时保持水平，提高了工件精度。又由于端面定位块与支架伸出薄膜板的一端相连接，使其更换十分方便，且可以只更换已经磨损的端面定位块而不需要更换其他零部件，降低其使用成本。

作为本发明上述新型薄膜卡盘的改进：所述卡爪与薄膜板之间设有T形槽块；卡爪通过两组或两组以上且沿薄膜板径向排列的螺栓、螺母与T形槽块固定连接。采用这种连接结构的卡爪，可以承受较大的力而不会使其位置产生偏移；而更换时只需将螺栓拆卸下后换上合适的卡爪，不需要拆卸其他零部件，十分方便；同时在更换卡爪的过程中不会对薄膜板造成损伤。

作为对新型薄膜卡盘优选方案的进一步改进，还包括压紧块，所述连接盘与薄膜板连接一端的端面上设置有凹槽；压紧块位于凹槽内且与薄膜板相抵，压紧块的数量与卡爪数量相同，压紧块通过若干个沿薄膜板径向排列的紧固螺栓与薄膜板、T形槽块固定连接。采用这样的结构后，当卡爪夹紧工件时受到沿薄膜板径向方向的力，由于力的传递，使薄膜板与T形槽块连接的部分受力。由于压紧块与T形槽块将薄膜板紧紧夹在中间，增大了薄膜板的受力面积，防止薄膜板因局部受力过大而产生不可恢复的变形或损坏。

作为对新型薄膜卡盘优选方案的再一步改进，所述薄膜板上设有组数与卡爪个数相同的定位套，每组有一个或一个以上定位套且沿薄膜板径向排列；定位套一端插入T形槽块，另一端穿过薄膜板并与压紧块相抵；紧固螺栓穿过定位套与T形槽块固定连接。采用这样的结构后，通过定位套将T形槽块与薄膜板的相对位置固定，可以防止在卡爪夹紧工件后，由于力的传递使T形槽块与薄膜板发生相对位移，进而影响工件定位精度及加工精度。

作为对新型薄膜卡盘优选方案的再一步改进，所述支架包括依次固定连接的定位轴、凸台和支撑轴，定位轴一端插入定位孔中且使凸台与连接盘相抵；所述支撑轴一端穿过通孔并与端面定位块固定连接；定位轴与支撑轴同轴。采用这样的结构后，由于凸台与连接盘相抵，因此可以保证支撑轴穿过连接盘的一端高度相同。

作为对新型薄膜卡盘优选方案的更一步改进，定位轴、凸台和支撑轴为一体结构；凸台通过螺栓与连接盘固定连接。采用这样的结构后，由于支架采用一体结构，因此加工更方便，降低了加工成本；由于凸台通过螺栓与连接盘固定连接，可以进一步固定支架，更换支架时也很方便。

附图说明

图1是本发明新型薄膜卡盘实施例的结构示意图；

图2是本发明新型薄膜卡盘实施例的夹持回转体工件示意图；

图3是本发明新型薄膜卡盘实施例的夹持横截面为多边形工件示意图。

图中，1为紧固螺栓，2为凹槽，3为压紧块，4为定位套，5为薄膜板，6为T形槽块，7为螺母，8为卡爪，9为螺栓，10为顶紧定位部，11为端面定位块，12为通孔，13为凸台，14为定位轴，15为定位孔，16为支撑轴，17为推杆，18为轴孔，19为用于喷射磨削冷却液的通孔，20为连接盘，21为工件，22为拆装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步详细的说明：

为叙述方便，下文中所称的“前”和“后”分别与附图1本身右、左方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。

如图1和图2所示，本发明第一种实施方案的新型薄膜卡盘，用于夹持回转体工件，包括一回转体结构的连接盘20、推杆17、支架和用于夹持工件21的卡爪8。连接盘20设有位于连接盘20中心且直径大于推杆17的轴孔18以及围绕连接盘20中心呈均匀圆周阵列分布的三个定位孔15，连接盘20前端面通过螺栓固定连接有圆形薄膜板5。卡爪8设有六个且其与工件21接触端为内凹的圆弧面，卡爪8与T形槽块6通过两组沿薄膜板5径向排列的螺栓9、螺母7固定连接，T形槽块6与薄膜板5通过紧固螺栓1固定连接，卡爪8围绕薄膜板5圆心呈均匀圆周阵列分布在薄膜板5上。薄膜板5上还设有三个与定位孔15同轴的通孔12，薄膜板5圆心处还设有用于喷射磨削冷却液的通孔19。推杆17为空心结构，其前端穿过轴孔18并与薄膜板5相抵。

连接盘20前端面上设置有凹槽2，凹槽2侧壁上设有三个拆装孔22，凹槽2内设有与卡爪8数量相同的压紧块3，压紧块3与薄膜板5相抵，两个沿薄膜板5径向排列的紧固螺栓1依次穿过压紧块3和薄膜板5并与T形槽块6螺纹连接。紧固螺栓1外围还设有定位套4，定位套4后端插入T形槽块6，其前端穿过薄膜板5并与压紧块3相抵。

支架包括依次连接的定位轴14、凸台13和支撑轴16，定位轴14与支撑轴16同轴；支架为一体结构。定位轴14后端插入定位孔15，使凸台13与连接盘20相抵，螺栓9穿过凸台13与连接盘20螺纹连接；支架的支撑轴16前端穿过通孔12并与用于对待加工工件21进行轴向方向限位的端面定位块11通过螺栓9连接。

使用前，先要对新型薄膜卡盘进行调整和修磨：根据被加工工件21外圆直径、厚度和端面定位处直径大小，选取较合适的六个卡爪8和端面定位块11并安装好，用百分表找正六个卡爪8的圆弧面，让其圆弧面形成的圆直径略小于被加工工件21外圆直径，再用螺栓9紧固。然后启动设备，使液压缸带动推杆17向前移动，推杆17前端抵在薄膜板5表面，迫使薄膜板5变形，呈向前凸出的弧面，从而带动六个卡爪8向薄膜板5中心外微微张开，一般张开量控制在0.16～0.25mm之间。此时将六个卡爪8与工件21接触端修磨见光，使六个卡爪8的圆弧形成的直径略大于被加工工件21直径，同时端面定位块11与工件21接触端也要修磨见光，这样便完成了对新型薄膜卡盘的调整修磨。

修磨完成后，启动设备，使液压缸带动推杆17向后移动，推杆17前端远离薄膜板5，最后与薄膜板5分开，薄膜板5恢复变形前的自然状态。

使用时，先启动设备，使液压缸带动推杆17向前移动，推杆17前端抵住薄膜板5，迫使薄膜板5变形，从而带动六个卡爪8向薄膜板5中心外微微张开。此时将工件21装入六个卡爪8中，按压工件21使其定位端面紧贴端面定位块11的顶紧定位部10的前端面。同时启动设备，使液压缸带动推杆17向后移动至推杆17前端与薄膜板5分开，六个卡爪8在薄膜板5带动下向薄膜板5中心微微收紧，进而将工件21外圆卡住，即完成工件21的定位和装夹。在对工件21进行加工时，磨削冷却液从空心推杆17和薄膜板5圆心处的用于喷射磨削冷却液的通孔19喷出。待工件21加工完成后，启动设备，使液压缸带动推杆17向前移动，进而迫使薄膜板5变形，带动六个卡爪8向外微微张开，从而松开被加工工件21。取下工件21，并使薄膜板5恢复变形前的自然状态。

如图3所示，本发明第二种实施方案的新型薄膜卡盘，用于夹持横截面为正五边形的工件，卡爪8设有五个，卡爪8与工件21接触端为外凸的圆弧面。

使用前，先要对新型薄膜卡盘进行调整和修磨：根据被加工工件21横截面大小、厚度和端面定位处直径大小，选取较合适的五个卡爪8和端面定位块11并安装好，用卡盘校对件找正五个卡爪8的位置，再用螺栓9紧固。

使用时，先启动设备，使液压缸带动推杆17向前移动，推杆17前端抵住薄膜板5，迫使薄膜板5变形，从而带动六个卡爪8向薄膜板5中心外微微张开。此时将工件21装入五个卡爪8中，按压工件21使其定位端面紧贴端面定位块11的顶紧定位部10的前端面。同时启动设备，使液压缸带动推杆17向后移动至推杆17前端与薄膜板5分开，五个卡爪8在薄膜板5带动下向薄膜板5中心微微收紧，进而将工件21外表面卡住，即完成工件21的定位和装夹。在对工件21进行加工时，磨削冷却液从空心推杆17和薄膜板5圆心处的用于喷射磨削冷却液的通孔19喷出。待工件21加工完成后，启动设备，使液压缸带动推杆17向前移动，进而迫使薄膜板5变形，带动五个卡爪8向外微微张开，从而松开被加工工件21。取下工件21，并使薄膜板5恢复变形前的自然状态。

第二种实施方案其余未描述部分与第一种实施方案相同。

在上述本发明实施方案的新型薄膜卡盘中，当卡爪8将工件21外圆或外表面卡住时，卡爪8会受到相反的力，进而使薄膜板5与T形槽块6连接部位受到沿轴向向前的力。由于压紧块3将薄膜板5紧紧压在T形槽块6表面，使薄膜板5受力面积增加，从而防止在使用时薄膜板5局部受力过大而至薄膜板5损坏。同时定位套4可防止T形槽块6因受力而产生位移，进而防止影响工件21加工精度。

卡爪8的个数可以是3个、4个、6个、8个等。

当本实用新型用于夹持回转体工件时，采用与工件21接触端为内凹圆弧面的卡爪8；当用于夹持横截面为多边形的工件时，采用与工件21接触端为外凸圆弧面的卡爪8。同时可根据需要，采用安装有不同个数的卡爪8的薄膜板5，通用性好。

通孔12的直径应大于支撑轴16的直径，且应保证当薄膜板5产生形变时，通孔12的边缘不会与支撑轴16相接处。即支撑轴16不会影响薄膜板5变形。

拆装孔22个数可以是1个、2个、3个等。通过拆装孔22，可在不拆卸薄膜板5的情况下，对支架进行拆装或调整。

薄膜板5最好采用弹簧钢制成。由于卡爪8是通过薄膜板5产生形变带动其沿薄膜板5径向张开或收拢，所以薄膜板5应具有一定的弹性变形能力。当去除施加在薄膜板5上的力时，薄膜板5可借助其自身材料的弹性力，回复到平常位置。

此外，端面定位块11优选为L形，其前部伸出端为顶紧定位部10，顶紧定位部10的前端面与工件21定位端面相抵；螺栓9穿过L形端面定位块11侧方伸出端与支撑轴16端面连接。采用L形的端面定位块11，可减小顶紧定位部10的前端面与工件21定位端面接触面积，使顶紧定位部10的前端面在进行磨削加工时更容易。

以上结合附图对所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出各种变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种新型薄膜卡盘，包括连接盘（20）、卡爪（8）和推杆（17），其特征在于：还包括支架，所述连接盘（20）为一回转体结构，连接盘（20）一端面固定连接有圆形薄膜板（5），连接盘（20）设有位于连接盘中心的轴孔（18）以及围绕连接盘（20）中心呈均匀圆周阵列分布的两个以上的定位孔（15）；所述卡爪（8）有两个以上并与薄膜板（5）固定连接，卡爪（8）围绕薄膜板（5）圆心呈均匀圆周阵列分布在薄膜板（5）上，薄膜板（5）上还设有若干个通孔（12），所述通孔（12）与定位孔（15）个数相同且同轴设置，薄膜板（5）圆心处还设有用于喷射磨削冷却液的通孔（19）；所述推杆（17）为空心结构，推杆（17）一端穿过轴孔（18）并与薄膜板（5）相抵；所述支架一端插入定位孔（15）与连接盘（20）固定连接，另一端穿过通孔（12）并固定连接有端面定位块（11）；

所述卡爪（8）与薄膜板（5）之间设有T形槽块（6）；卡爪（8）通过两组或两组以上且沿薄膜板（5）径向排列的螺栓（9）、螺母（7）与T形槽块（6）固定连接；还包括压紧块（3），所述连接盘（20）与薄膜板（5）连接一端的端面上设置有凹槽（2）；压紧块（3）位于凹槽（2）内且与薄膜板（5）相抵，压紧块（3）的数量与卡爪（8）数量相同，压紧块（3）通过若干个沿薄膜板（5）径向排列的紧固螺栓（1）与薄膜板（5）、T形槽块（6）固定连接。

2.根据权利要求1所述的新型薄膜卡盘，其特征在于:所述薄膜板（5）上设有组数与卡爪（8）个数相同的定位套（4），每组有两个以上定位套（4）且沿薄膜板（5）径向排列；定位套（4）一端插入T形槽块（6），另一端穿过薄膜板（5）并与压紧块（3）相抵；紧固螺栓（1）穿过定位套（4）与T形槽块（6）固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的新型薄膜卡盘，其特征在于:所述支架包括依次固定连接的定位轴（14）、凸台（13）和支撑轴（16），定位轴（14）一端插入定位孔（15）中且使凸台（13）与连接盘（20）相抵；所述支撑轴（16）一端穿过通孔（12）并与端面定位块（11）固定连接；定位轴（14）与支撑轴（16）同轴。

4.根据权利要求3所述的新型薄膜卡盘，其特征在于:定位轴（14）、凸台（13）和支撑轴（16）为一体结构；凸台（13）通过螺栓（9）与连接盘（20）固定连接。