CN103978240A - 机床夹具及使用该机床夹具的机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机床夹具及使用该机床夹具的机床。其中机床夹具包括卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡盘的轴线沿前后方向延伸，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面或凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，因此，装夹工件时，卡爪的夹持面与工件为点接触的形式，从而可以将工件进行较大调整量的倾斜调整，便于工件的找正，与现有技术相比，结构简单，制造、使用方便，找正范围大，能够方便地实现对工件端面的找正。

Description

机床夹具及使用该机床夹具的机床
技术领域
本发明涉及机床夹具及使用该机床夹具的机床。
背景技术
机床上一般需要使用机床夹具来装夹工件，现有技术中常用的机床夹具如三爪卡盘、四爪卡盘等，均包括用于与机床的主轴传动连接的卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，工作时将工件夹持固定，从而使工件能够随卡盘和主轴转动。现有技术中卡爪上的夹持面为平面或者回转轴线与卡盘的轴向平行的弧形面，夹紧工件时卡爪与工件为面接触或者沿卡盘轴向的线接触，装夹时，虽然工件能够沿卡盘轴向作较大的移动，但是只能实现很轻微的倾斜调整。另外，为了保证工件的装夹精度，卡盘与主轴沿卡盘径向的装配间隙很小，同样给工件的找正造成了很大的限制，一般只能找正一个方向而难以实现对工件端面的找正，找正范围小，给工件的加工造成的不便。特别是在工件需要二次装夹时，往往需要耗费大量人力物力进行二次装夹找正作业，严重影响了加工效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种机床夹具，以解决现有机床夹具找正范围小的问题；同时，本发明还提供了一种使用该机床夹具的机床。
本发明中机床夹具采用的技术方案是：机床夹具，包括卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡盘的轴线沿前后方向延伸，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面或凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面。
所述机床夹具还包括用于与机床的主轴传动连接的主轴连接盘，所述主轴连接盘与所述卡盘之间通过螺栓连接，所述卡盘和主轴连接盘中的至少一个上设有与所述螺栓间隙配合的螺栓穿孔。
所述卡盘和主轴连接盘中的任意一个上设有所述螺栓穿孔，另一个上设有与所述螺栓配合的螺纹孔。
所述卡爪包括用于与卡盘连接的卡盘连接部和用于对工件施加作用力的夹紧部，所述夹紧部设置在卡盘连接部的前侧并与卡盘连接部形成L形结构，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，所述夹持面设置在所述夹紧部的径向内侧并同时与夹紧部的前端面和卡盘连接部的前表面相交。
所述卡爪设有三只，三只所述卡爪沿所述卡盘的周向均匀布置。
本发明中一种机床采用的技术方案是：一种机床，包括主轴和机床夹具，所述机床夹具包括卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡盘的轴线沿前后方向延伸，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面或凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面。
所述机床夹具还包括与机床的主轴传动连接的主轴连接盘，所述主轴连接盘与所述卡盘之间通过螺栓连接，所述卡盘和主轴连接盘中的至少一个上设有与所述螺栓间隙配合的螺栓穿孔。
所述卡盘和主轴连接盘中的任意一个上设有所述螺栓穿孔，另一个上设有与所述螺栓配合的螺纹孔。
所述卡爪包括用于与卡盘连接的卡盘连接部和用于对工件施加作用力的夹紧部，所述夹紧部设置在卡盘连接部的前侧并与卡盘连接部形成L形结构，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，所述夹持面设置在所述夹紧部的径向内侧并同时与夹紧部的前端面和卡盘连接部的前表面相交。
所述卡爪设有三个，三个所述卡爪沿所述卡盘的周向均匀布置。
本发明采用上述技术方案，由于机床夹具用于夹持工件的夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面，或者是凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，因此，装夹工件时，卡爪的夹持面与工件为点接触的形式，从而可以将工件进行较大调整量的倾斜调整，便于工件的找正，与现有技术相比，结构简单，制造、使用方便，找正范围大，能够方便地实现对工件端面的找正。
附图说明
图1是本发明中机床夹具的一个实施例的主视图；同时也是本发明中一种机床的一个实施例中所使用的机床夹具的主视图；
图2是图1中机床夹具的左视图；
图3是图1中机床夹具的右视图；
图4是图1中A处的局部放大图。
图中各附图标记对应的名称为：10主轴连接盘，11螺栓穿孔，20卡盘，21螺纹孔，30螺栓，40卡爪，41卡盘连接部，42前表面，43夹紧部，44夹持面，45前端面。
具体实施方式
本发明中机床夹具的一个实施例如图1~图4所示，包括用于与机床的主轴传动连接的主轴连接盘10、通过螺栓30固定在主轴连接盘10上的卡盘20和设置在卡盘20上的三只卡爪40。
所述主轴连接盘10上设有法兰结构，所述法兰结构上设有供所述螺栓30穿过的螺栓穿孔11，所述卡盘20上设有螺纹孔21，螺栓30从螺栓穿孔11穿过后旋装到卡盘20上的螺纹孔21中，实现主轴连接盘10与卡盘20的固定和传动连接。主轴连接盘10上螺栓穿孔11的直径大于螺栓30的直径，从而在螺栓30与螺栓穿孔11的内壁之间形成设定的间隙δ，便于使卡盘20和工件沿径向移动，实现工件的轴向找正。
三只卡爪40沿所述卡盘20的周向均匀布置，并能够通过相应的传动机构同时沿卡盘20的径向进退。其中的传动机构与现有技术相同，其具体结构此处不再详细说明。各卡爪40均包括用于与卡盘20连接的卡盘连接部41和用于对工件施加作用力的夹紧部43，所述夹紧部43设置在卡盘连接部41的前侧，与卡盘连接部41形成L形结构。三只卡爪40的加紧部的径向内侧面形成用于夹持工件的夹持面44，夹持面44是凸向卡爪40的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，并同时与夹紧部43的前端面45和卡盘连接部41的前表面42相交，在卡爪40动作时实现对工件的卡紧与释放。采用该形式，便于卡爪40的加工，并且能够使夹持面44具有较高的结构强度，保证对工件的可靠夹紧；同时，夹持面44采用弧面能够与被夹持工件形成点接触，便于工件的找正。
使用时，将主轴连接盘10传动连接到机床的主轴上，并将卡盘20通过螺栓30固定到主轴连接盘10上。当工件装夹到卡盘20上以后，如果需要找正其端面，可以用橡胶锤敲击工件端面的对应位置，因卡爪40与工件是通过弧面接触，敲击工件端面的对应位置时，工件的被敲击处可沿主轴方向进行轴向移动，实现工件整体相对与卡盘20轴向的倾斜调整，经多次敲击找正，即可达到工件端面找正的目的，此时可旋紧卡爪40，将工件夹紧。如果需要找正工件的轴向，稍微松开螺栓30，敲击卡盘20，使卡盘20带动工件沿主轴径向移动，移动时不会改变工件的端面状态，保证工件外圆及端面上孔的找正精度。经过以上操作，即可实现对工件端面的找正和轴向的找正，找正范围大，操作方便。同时，上述机床夹具结构简单，成本低，只要对普通机床进行简单的改进即可实现，使用方便，特别是对于工件的二次装夹找正，能够大大降低找正难度，节约人力物力，提高加工效率。
本发明中一种机床的一个实施例包括主轴和机床夹具，主轴的结构与现有技术相同，机床夹具即上述实施例中的机床夹具，具体结构此处不再赘述。
在上述实施例中，卡爪40的夹持面44是凸向卡爪40的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，并且卡爪40的数量为三个。在本发明的其他实施例中，卡爪40的夹持面44也可以采用凸向卡爪40的回转中心的球面，并且上述球面和弧面也设置在加紧部43的径向内侧面的局部，不与夹紧部43的前端面45和卡盘连接部41的前表面42相交，同样可以与工件形成点接触，便于工件的找正；另外，在其他实施例中，卡爪40的数量也可以为三个以上。再者，上述实施例中主轴连接盘10上设置有法兰结构和螺栓穿孔11，并通过螺栓30与卡盘20连接，螺栓30与主轴连接盘10之间设置有间隙δ，在其他实施例中，也可以在卡盘20上设置螺栓穿孔11，在主轴连接盘10上设置螺纹孔21，或者在主轴连接盘10和卡盘20上均设置螺栓穿孔11，并使用螺母将两者固定，而对于轴向找正要求低的情况，螺栓30与相应的螺纹孔21之间也可以不设置调整间隙δ。 

Claims (10)

1.机床夹具，包括卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡盘的轴线沿前后方向延伸，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，其特征在于：所述夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面或凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面。
2.根据权利要求1所述的机床夹具，其特征在于：所述机床夹具还包括用于与机床的主轴传动连接的主轴连接盘，所述主轴连接盘与所述卡盘之间通过螺栓连接，所述卡盘和主轴连接盘中的至少一个上设有与所述螺栓间隙配合的螺栓穿孔。
3.根据权利要求2所述的机床夹具，其特征在于：所述卡盘和主轴连接盘中的任意一个上设有所述螺栓穿孔，另一个上设有与所述螺栓配合的螺纹孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的机床夹具，其特征在于：所述卡爪包括用于与卡盘连接的卡盘连接部和用于对工件施加作用力的夹紧部，所述夹紧部设置在卡盘连接部的前侧并与卡盘连接部形成L形结构，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，所述夹持面设置在所述夹紧部的径向内侧并同时与夹紧部的前端面和卡盘连接部的前表面相交。
5.根据权利要求1或2或3所述的机床夹具，其特征在于：所述卡爪设有三只，三只所述卡爪沿所述卡盘的周向均匀布置。
6.一种机床，包括主轴和机床夹具，所述机床夹具包括卡盘和设置在卡盘上的卡爪，所述卡盘的轴线沿前后方向延伸，所述卡爪具有用于夹持工件的夹持面，其特征在于：所述夹持面是凸向卡爪的回转中心的球面或凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面。
7.根据权利要求6所述的一种机床，其特征在于：所述机床夹具还包括与机床的主轴传动连接的主轴连接盘，所述主轴连接盘与所述卡盘之间通过螺栓连接，所述卡盘和主轴连接盘中的至少一个上设有与所述螺栓间隙配合的螺栓穿孔。
8.根据权利要求7所述的一种机床，其特征在于：所述卡盘和主轴连接盘中的任意一个上设有所述螺栓穿孔，另一个上设有与所述螺栓配合的螺纹孔。
9.根据权利要求6或7或8所述的一种机床，其特征在于：所述卡爪包括用于与卡盘连接的卡盘连接部和用于对工件施加作用力的夹紧部，所述夹紧部设置在卡盘连接部的前侧并与卡盘连接部形成L形结构，所述夹持面是凸向卡爪的回转中心且回转轴线与前后方向垂直的弧面，所述夹持面设置在所述夹紧部的径向内侧并同时与夹紧部的前端面和卡盘连接部的前表面相交。
10.根据权利要求6或7或8所述的一种机床，其特征在于：所述卡爪设有三个，三个所述卡爪沿所述卡盘的周向均匀布置。
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