CN105834466A - 一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置及加工方法 - Google Patents

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刘良振
王善伟
魏朋洋
戎煜
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    • B23B31/02—Chucks
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Abstract

本发明公开了一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置及加工方法，涉及机械零件加工技术领域，安装于三爪卡盘，该三爪卡盘包括卡盘体和安装于卡盘体的三只卡爪，所述快速调整装置包括安装在其中一只卡爪上的偏心垫块，该偏心垫块自一端向另一端逐渐变厚，且偏心垫块的外表面设置有若干条用于标识厚度的刻度线。本发明提高了装夹、找偏心的效率，并降低了对工人的技能要求。

Description

一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置及加工方法
技术领域
本发明涉及机械零件加工技术领域，具体来讲是一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置及加工方法。
背景技术
人们通常把圆柱面轴线平行且不相重合的零件称为偏心工件，平行轴线之间的距离叫偏心距。在机械传动中，回转运动与往复直线运动之间的相互转换，一般都是利用偏心零件来实现的。车削加工偏心零件的常用加工方法有：
用四爪单动卡盘车削偏心工件：这种加工方法适用于加T偏心距较小、精度要求不高、长度较短、数量较少的偏心工件。
用三爪自定心卡盘车削偏心工件：这种加工方法适用于加工数量较少、长度较短、偏心距较小、精度要求不高的偏心工件。装夹工件时，应在三爪自定心卡盘中的一个爪上加上垫片。
用双卡盘车削偏心工件：这种加工方法适用于加工长度较短、偏心距较小、数量较大的偏心工件。
用花盘车削偏心工件：这种加工方法适用于加工工件长度较短、偏心距较大、精度要求不高的偏心孔工件。
用偏心卡盘车削偏心工件：这种加工方法适用于加工短轴、盘、套类的较精密的偏L-I件。
用两顶尖车削偏心工件：这种加工方法适用于加工较长的偏心工件。
用专用夹具车削偏心工件：这种加工方法适用于加工精度要求高，而且批量较大的偏心工件。
其中，利用三爪自定心卡盘车削偏心工件的加工方法在工厂使用比较广泛。但是，该加工方法装夹、找偏心时，需增加或减少垫块厚度，耗时较长(一般需30分钟以上)，对工人技能要求较高。
因此，亟需一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，以提高装夹、找偏心的效率，并降低对工人的技能要求。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置及加工方法，提高了装夹、找偏心的效率，并降低了对工人的技能要求。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，安装于三爪卡盘，该三爪卡盘包括卡盘体和安装于卡盘体的三只卡爪，所述快速调整装置包括安装在其中一只卡爪上的偏心垫块，该偏心垫块自一端向另一端逐渐变厚，且偏心垫块的外表面设置有若干条用于标识厚度的刻度线。
在上述技术方案的基础上，偏心垫块厚度方向为楔形结构，且偏心垫块正中间的厚度尺寸等于待加工工件的偏心距尺寸的1.5倍，偏心垫块两个端部的厚度之差为0.6mm。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块的外表面间隔分布有5条刻度线，任意相邻2条刻度线所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线位于偏心垫块的正中间。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块的宽度为10mm，长度为40-50mm。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块整体呈弧形结构，且偏心垫块的偏心距为0.5-0.8mm。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块的内径大于待加工工件的外径，且偏心垫块的外径与内径之差等于待加工工件偏心距尺寸的3倍；偏心垫块正中间的厚度尺寸等于待加工工件的偏心距尺寸的1.5倍。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块的外表面间隔分布有5条刻度线，任意相邻2条刻度线所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线位于偏心垫块的正中间。
在上述技术方案的基础上，所述偏心垫块的切断宽度为10mm。
本发明还公开了一种基于上述三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置的加工方法，包括以下步骤：步骤S1.将待加工工件装夹在卡盘体上并找正基准面，加工外偏心的部分尺寸必须大于偏心直接尺寸加两倍偏心距；步骤S2.在任意一卡爪上加垫偏心垫块，将待加工工件的端面找平或使待加工工件的母线与机床轴线平行；步骤S3.转动卡爪，同时测量待加工工件的径向压表量，该径向压表量的一半就是实测的偏心距；步骤S4.判断实测的偏心距是否符合加工要求，若是，则跳转至步骤S6；否则，跳转至步骤S5；步骤S5.将带有偏心垫块的卡爪转至卡盘体上方，松开该卡爪，并根据移动刻度线移动偏心垫块后，夹紧卡爪，跳转至步骤S3；步骤S6.进行偏心加工。
本发明的有益效果在于：
本发明中，在其中一只卡爪上设置有偏心垫块，该偏心垫块自一端向另一端逐渐变厚，且偏心垫块的外表面设置有若干条用于标识厚度的刻度线。因此，调整垫块厚度时不需要取下工件、操作简便，可使传统找偏心工件加工方法的30分钟缩短至7分钟以内。提高了装夹、找偏心的效率，并降低了对工人的技能要求。
附图说明
图1为本发明实施例中三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一中偏心垫块的结构示意图；
图3为本发明实施例二中偏心垫块的结构示意图；
图4为本发明实施例中三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置的加工方法流程图。
附图标记：
1-卡盘体；11-卡爪；2-偏心垫块；21-刻度线；3-待加工工件。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
对偏心工件的车削通常是根据偏心工件偏心距的大小在三爪卡盘的一卡爪上垫一垫片的加工方法来加工的，通过垫垫片使工件不同部分的轴线产生一定距离来满足偏心距要求。
垫片的厚度x与偏心距e间的关系可用简化公式为：
x≈1.5e±k
e——偏心工件的偏心距
k≈1.5△e，
k——偏心距修正值，正负按实测结果确定
△e——实测偏心距误差
在车削偏心精度要求较高的工件时，先按以上公式计算出垫片厚度，找正、夹紧后，实测偏心距误差，再对厚度进行修正，修正公式为x＝x±1.5△e，取下工件，调整垫块厚度，重新找正、夹紧。超差时，再调整，再找正、夹紧，直至合格。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，安装于三爪卡盘，该三爪卡盘包括卡盘体1和安装于卡盘体1的三只卡爪11，所述快速调整装置包括安装在其中一只卡爪11上的偏心垫块2，该偏心垫块2自一端向另一端逐渐变厚，且偏心垫块2的外表面设置有若干条用于标识厚度的刻度线21。因此，调整垫块厚度时不需要取下工件、操作简便，可使传统找偏心工件加工方法的30分钟缩短至7分钟以内。提高了装夹、找偏心的效率，并降低了对工人的技能要求。
下面通过两个实施例U对本发明作进一步详细说明：
实施例一
参见图2所示，偏心垫块2厚度方向为楔形结构，且偏心垫块2正中间的厚度尺寸等于待加工工件3的偏心距尺寸的1.5倍，偏心垫块2两个端部的厚度之差为0.6mm。具体的，偏心垫块2的外表面间隔分布有5条刻度线21，任意相邻2条刻度线21所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线21位于偏心垫块2的正中间。本实施例中，偏心垫块2的宽度为10mm，长度为40-50mm。
实施例二
参见图3所示，偏心垫块2整体呈弧形结构，且偏心垫块2的偏心距为0.5-0.8mm。偏心垫块2的内径大于待加工工件3的外径，且偏心垫块2的外径与内径之差等于待加工工件3偏心距尺寸的3倍；偏心垫块2正中间的厚度尺寸等于待加工工件3的偏心距尺寸的1.5倍。具体的，偏心垫块2的外表面间隔分布有5条刻度线21，任意相邻2条刻度线21所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线21位于偏心垫块2的正中间。本实施例中，偏心垫块2的切断宽度为10mm。
参见图4所示，本发明实施例还提供了一种基于上述快速调整装置的加工方法，包括以下步骤：
步骤S1.将待加工工件3装夹在卡盘体1上并找正基准面，加工外偏心的部分尺寸必须大于偏心直接尺寸加两倍偏心距(偏心内孔必须小于偏心直接尺寸减两倍偏心距)；
步骤S2.在任意一卡爪11上加垫偏心垫块2，将待加工工件3的端面找平或使待加工工件3的母线与机床轴线平行；
步骤S3.转动卡爪11，同时测量待加工工件3的径向压表量，该径向压表量的一半就是实测的偏心距；
步骤S4.判断实测的偏心距是否符合加工要求，若是，则跳转至步骤S6；否则，跳转至步骤S5；
步骤S5.将带有偏心垫块2的卡爪11转至卡盘体1上方，松开该卡爪11，并根据移动刻度线21移动偏心垫块2后，夹紧卡爪11，跳转至步骤S3；
步骤S6.进行偏心加工，粗车时的加工用量不宜过大，以防止工件移动，粗加工完毕后，需再次找正工件。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，安装于三爪卡盘，该三爪卡盘包括卡盘体(1)和安装于卡盘体(1)的三只卡爪(11)，其特征在于：所述快速调整装置包括安装在其中一只卡爪(11)上的偏心垫块(2)，该偏心垫块(2)自一端向另一端逐渐变厚，且偏心垫块(2)的外表面设置有若干条用于标识厚度的刻度线(21)。
2.如权利要求1所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：偏心垫块(2)厚度方向为楔形结构，且偏心垫块(2)正中间的厚度尺寸等于待加工工件(3)的偏心距尺寸的1.5倍，偏心垫块(2)两个端部的厚度之差为0.6mm。
3.如权利要求2所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)的外表面间隔分布有5条刻度线(21)，任意相邻2条刻度线(21)所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线(21)位于偏心垫块(2)的正中间。
4.如权利要求2所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)的宽度为10mm，长度为40-50mm。
5.如权利要求1所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)整体呈弧形结构，且偏心垫块(2)的偏心距为0.5-0.8mm。
6.如权利要求5所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)的内径大于待加工工件(3)的外径，且偏心垫块(2)的外径与内径之差等于待加工工件(3)偏心距尺寸的3倍；偏心垫块(2)正中间的厚度尺寸等于待加工工件(3)的偏心距尺寸的1.5倍。
7.如权利要求6所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)的外表面间隔分布有5条刻度线(21)，任意相邻2条刻度线(21)所在端面的厚度之差为0.1mm，且其中一条刻度线(21)位于偏心垫块(2)的正中间。
8.如权利要求5所述的一种三爪卡盘加工偏心零件的快速调整装置，其特征在于：所述偏心垫块(2)的切断宽度为10mm。
9.基于权利要求1所述快速调整装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1.将待加工工件(3)装夹在卡盘体(1)上并找正基准面，加工外偏心的部分尺寸必须大于偏心直接尺寸加两倍偏心距；
步骤S2.在任意一卡爪(11)上加垫偏心垫块(2)，将待加工工件(3)的端面找平或使待加工工件(3)的母线与机床轴线平行；
步骤S3.转动卡爪(11)，同时测量待加工工件(3)的径向压表量，该径向压表量的一半就是实测的偏心距；
步骤S4.判断实测的偏心距是否符合加工要求，若是，则跳转至步骤S6；否则，跳转至步骤S5；
步骤S5.将带有偏心垫块(2)的卡爪(11)转至卡盘体(1)上方，松开该卡爪(11)，并根据移动刻度线(21)移动偏心垫块(2)后，夹紧卡爪(11)，跳转至步骤S3；
步骤S6.进行偏心加工。
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