CN108356305A - 内胀卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内胀式卡盘设备技术领域，尤其涉及一种内胀卡盘。上述内胀卡盘包括卡盘体、集成胀套、拉杆和传动组件；集成胀套包括至少两个卡爪和至少两个弹性结构件，每相邻两个卡爪之间均固接一个弹性结构件，卡爪与弹性结构件围成圆环状结构；卡盘体的顶部设置有竖向设置并呈圆台状的锥轴，且锥轴的顶面面积小于底面面积；集成胀套套设在锥轴上并与锥轴滑动配合，集成胀套的外侧壁能够与工件的内圆抵接；卡盘体上开设有通孔，通孔的中心轴与锥轴的中心轴重合或平行；拉杆与通孔滑动配合，拉杆的底端与传动组件连接，拉杆能与传动组件配合带动集成胀套沿锥轴上下移动。本发明提供的内胀卡盘重复定位精度高，对工件的损坏程度小。

Description

内胀卡盘

技术领域

本发明涉及内胀式卡盘设备技术领域，尤其涉及一种内胀卡盘。

背景技术

在利用机床对工件进行加工时，通常会先利用卡盘将工件夹紧，以便后续加工操作。

其中，对于需要进行内圆夹紧的工件，现有的卡盘基本都是利用卡盘上的卡爪来夹紧工件。然而，现有技术中，卡盘上的每个卡爪都是相对独立的，在更换卡爪上的工件时，卡爪的定位位置很容易发生改变，导致重复定位精度低的情况发生，增加了工件损伤的几率。

综上，如何克服现有卡盘的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内胀卡盘，以缓解现有技术中的卡盘存在的容易夹伤工件，且重复定位精度低的技术问题。

本发明提供的内胀卡盘，包括卡盘体、集成胀套、拉杆和传动组件。

其中，所述集成胀套包括至少两个卡爪和至少两个弹性结构件，每相邻两个所述卡爪之间均固接一个所述弹性结构件，所述卡爪与所述弹性结构件围成圆环状结构；所述卡盘体的顶部设置有竖向设置并呈圆台状的锥轴，且所述锥轴的顶面面积小于底面面积；所述集成胀套套设在所述锥轴上并与所述锥轴滑动配合，所述集成胀套的外侧壁能够与工件的内圆抵接。

所述卡盘体上开设有通孔，所述通孔的中心轴与所述锥轴的中心轴重合或平行；所述拉杆与所述通孔滑动配合，所述拉杆的底端与所述传动组件连接，所述拉杆能与所述传动组件配合带动所述集成胀套沿所述锥轴上下移动。

优选的，作为一种可实施方式，所述卡爪均为扇形卡爪，且每个所述扇形卡爪的扇形面为所述圆环状结构的外环面的一部分，多个所述扇形卡爪的扇形面的圆心角之和大于180度。

优选的，作为一种可实施方式，所述传动组件包括滑动件和导向销，所述卡盘体的底部开设有安装槽，所述滑动件与所述安装槽滑动配合；所述卡盘体上还开设有上下贯穿所述卡盘体的安装孔，所述导向销与所述安装孔滑动配合；所述导向销和所述拉杆均与所述滑动件连接，所述拉杆的顶部设置有向周侧凸出的限位部，所述集成胀套卡在所述限位部与所述导向销之间。

优选的，作为一种可实施方式，所述导向销与所述集成胀套之间设置有第一限位件，所述第一限位件与所述导向销的顶端固定连接，所述第一限位件与所述集成胀套抵接；所述第一限位件上设置有向上凸出的定位部，相邻两个所述卡爪之间设置有定位槽，所述定位部与所述定位槽一一对应，且所述定位部与对应的所述定位槽配合。

优选的，作为一种可实施方式，所述导向销至少为两个，且所述导向销均匀分布在所述锥轴的周侧；所述第一限位件为环状结构件，且所述第一限位件套设在所述锥轴上，每个所述导向销均与所述第一限位件固定连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述卡盘体的底部连接有第二限位件，所述第二限位件用于限制所述滑动件的行程。

优选的，作为一种可实施方式，所述卡盘体的底部开设有限位槽，所述限位槽的深度小于所述安装槽的深度；所述第二限位件为环状结构，所述第二限位件嵌入在所述限位槽内，所述第二限位环向内凸出于所述安装槽的槽壁用于限制所述滑动件在所述安装槽内滑动。

优选的，作为一种可实施方式，所述滑动件的顶部开设有与所述导向销一一对应的凹槽，每个所述凹槽内均设置有弹性件，且所述弹性件的两端分别与所述导向销的底端和所述凹槽的槽底抵接。

优选的，作为一种可实施方式，所述弹性结构件为硫化橡胶。

优选的，作为一种可实施方式，所述集成胀套的外部空套有定位环，所述定位环与所述卡盘体固定连接，所述定位环与所述集成胀套之间存在间隙。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的内胀卡盘主要由卡盘体、集成胀套、拉杆和传动组件组成，其中，集成胀套包括有至少两个卡爪和至少两个弹性结构件，每相邻两个卡爪之间均固接一个弹性结构件形成圆环状结构；因集成胀套每相邻两个卡爪都是通过弹性结构件连接的，而弹性结构件可在外力的作用下发生弹性变形，故而，每相邻两个卡爪之间的间隙大小能够调节。卡盘体的顶部设置有圆台状的锥轴，将集成胀套套在锥轴上并与锥轴滑动配合，集成胀套的外侧壁还能够与工件的内圆抵接，将锥轴设置为顶面面积小于底面面积，即锥轴正立设置，以便于集成胀套能够由锥轴的顶部套到锥轴上，也便于工件由顶部套到集成胀套上，防止锥轴顶部阻碍工件套入，同时还能保证卡盘体的结构强大；在卡盘体上开设中心轴与锥轴的中心轴重合或平行的通孔，将拉杆与通孔滑动配合，并将拉杆的底端与传动组件连接，使得拉杆能与传动组件配合带动集成胀套沿锥轴上下移动。

在需要定位工件时，将集成胀套套入被定位工件的通孔内后，可通过拉动拉杆并配合传动组件，将拉杆向锥轴横截面面积较大的方向移动；在这个过程中，集成胀套会因与锥轴接触的位置横截面面积变大而产生横向膨胀的趋势，这时，弹性结构件就会被横向拉伸，加大相邻两个卡爪之间的间隙，使得集成胀套的外侧壁能够与被定位的工件的内圆充分抵接，以夹紧工件。在需要将工件从集成胀套上拆离时，可通过拉动拉杆并配合传动组件，将拉杆向锥轴横截面面积较小的方向移动，在这个过程中，集成胀套会因与锥轴接触的位置横截面面积变小而产生横向收缩的趋势，这时，每相邻两个卡爪就会在弹性结构件的作用下相互靠近，减小相邻两个卡爪之间的间隙，使得集成胀套的外侧壁能够脱离被定位的工件的内圆，集成胀套在锥轴的定位作用下中心轴会一直不变，重复定位精度高，减小了对工件的损坏。

此外，当对夹持在内胀卡盘上的工件进行加工时，集成胀套上的弹性结构件还能吸收一部分工件产生的震动，减小了因工件震动对内胀卡盘的损坏，延长了内胀卡盘的使用寿命。

因此，本发明提供的内胀卡盘，重复定位精度高，对工件的损坏程度小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的内胀卡盘的正视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的内胀卡盘的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的卡盘体的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的集成胀套与第二限位件的装配结构示意图；

图5为本发明实施例提供的集成胀套的立体结构示意图。

图标：1－卡盘体；2－集成胀套；3－拉杆；4－传动组件；5－第二限位件；6－定位环；

11－锥轴；12－通孔；13－安装槽；14－安装孔；15－限位槽；

21－卡爪；22－弹性结构件；23－定位槽；

31－限位部；

41－滑动件；42－导向销；43－第一限位件；431－定位部；44－弹性件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1－图3，在一种实施例中提供了一种内胀卡盘，包括卡盘体1、集成胀套2、拉杆3和传动组件4。

其中，所述集成胀套2包括至少两个卡爪21和至少两个弹性结构件22，每相邻两个所述卡爪21之间均固接一个所述弹性结构件22，所述卡爪21与所述弹性结构件22围成圆环状结构；所述卡盘体1的顶部设置有竖向设置并呈圆台状的锥轴11，且所述锥轴11的顶面面积小于底面面积；所述集成胀套2套设在所述锥轴11上并与所述锥轴11滑动配合，所述集成胀套2的外侧壁能够与工件的内圆抵接。

所述卡盘体1上开设有通孔12，所述通孔12的中心轴与所述锥轴11的中心轴重合或平行；所述拉杆3与所述通孔12滑动配合，所述拉杆3的底端与所述传动组件4连接，所述拉杆3能与所述传动组件4配合带动所述集成胀套2沿所述锥轴11上下移动。

分析上述结构的主要连接关系和位置关系可知：因集成胀套2每相邻两个卡爪21都是通过弹性结构件22连接的，而弹性结构件22可在外力的作用下发生弹性变形，故而，每相邻两个卡爪21之间的间隙大小能够调节。卡盘体1的顶部设置有圆台状的锥轴11，将集成胀套2套在锥轴11上并与锥轴11滑动配合，集成胀套2的外侧壁还能够与工件的内圆抵接，将锥轴11设置为顶面面积小于底面面积，即锥轴11正立设置，以便于集成胀套2能够由锥轴11的顶部套到锥轴11上，也便于工件由顶部套到集成胀套2上，防止锥轴11顶部阻碍工件套入，同时还能保证卡盘体1的结构强大；在卡盘体1上开设中心轴与锥轴11的中心轴重合或平行的通孔12，将拉杆3与通孔12滑动配合，并将拉杆3的底端与传动组件4连接，使得拉杆3能与传动组件4配合带动集成胀套2沿锥轴11上下移动。

在需要定位工件时，将集成胀套2套入被定位工件的通孔12内后，可通过拉动拉杆3并配合传动组件4，将拉杆3向锥轴11横截面面积较大的方向移动；在这个过程中，集成胀套2会因与锥轴11接触的位置横截面面积变大而产生横向膨胀的趋势，这时，弹性结构件22就会被横向拉伸，加大相邻两个卡爪21之间的间隙，使得集成胀套2的外侧壁能够与被定位的工件的内圆充分抵接，以夹紧工件。在需要将工件从集成胀套2上拆离时，可通过拉动拉杆3并配合传动组件4，将拉杆3向锥轴11横截面面积较小的方向移动，在这个过程中，集成胀套2会因与锥轴11接触的位置横截面面积变小而产生横向收缩的趋势，这时，每相邻两个卡爪21就会在弹性结构件22的作用下相互靠近，减小相邻两个卡爪21之间的间隙，使得集成胀套2的外侧壁能够脱离被定位的工件的内圆，集成胀套2在锥轴11的定位作用下中心轴会一直不变，重复定位精度高，减小了对工件的损坏。

此外，当对夹持在内胀卡盘上的工件进行加工时，集成胀套2上的弹性结构件22还能吸收一部分工件产生的震动，减小了因工件震动对内胀卡盘的损坏，延长了内胀卡盘的使用寿命。

因此，本实施例提供的内胀卡盘，重复定位精度高，对工件的损坏程度小。

在上述技术方案的基础上，还提供了如下增添了具体的结构的方案，并说明了每个技术方案相应的技术效果：

具体结构中，参见图5，可将卡爪21设置为扇形卡爪21，并将扇形卡爪21的扇形面朝外设置即每个扇形卡爪21的扇形面都是圆环状结构的外环面的一部分，同时，将多个扇形卡爪21的扇形面的圆心角之和设置为大于180度；相对于现有技术中夹紧工件内圆的卡爪21来说，圆心角总和大于180度的扇形卡爪21与工件内圆的接触面积更大，减小了对工件的损坏程度。

参见图2，在传动组件4的具体结构中设置有滑动件41和导向销42，在卡盘体1的底部开设安装槽13，将滑动件41与安装槽13滑动配合，并在卡盘体1上开设上下贯穿卡盘体1的安装孔14，将导向销42与安装孔14滑动配合，并将导向销42和拉杆3均与滑动件41连接，这样，在拉动拉杆3沿卡盘体1上的通孔12向上或向下移动时，拉杆3能带动滑动件41沿安装槽13向上或向下移动，滑动件41又能带动导向销42沿卡盘体1上的安装孔14向上或向下移动，即使得拉杆3能够与导向销42同步移动；在拉杆3的顶部设置向周侧凸出的限位部31，以使得集成胀套2能够卡在限位部31与导向销42之间，这样，在拉动拉杆3向上或向下移动时，集成胀套2能够在导向销42和限位部31的带动下向上或向下移动。

需要说明的是，安装槽13能够限制滑动件41的上下移动轨迹，安装孔14能够限制导向销42的上下移动轨迹，从而，使得集成胀套2的移动轨迹得到了限定，移动过程更加稳定，并进一步防止了集成胀套2中心轴偏离初始位置的情况。

进一步的，参见图4，在导向销42与集成胀套2之间设置第一限位件43，并将第一限位件43与导向销42的顶端固定连接，并将第一限位件43与集成胀套2抵接，通过第一限位件43实现集成胀套2与导向销42的间接连接；在第一限位件43上设置向上凸出的定位部431，并在相邻两个卡爪21之间设置定位槽23(可通过减小弹性结构件22的长度来实现，即弹性结构件22不会延伸到相邻两个卡爪21的间隙的底部，形成定位槽23)，将定位部431与定位槽23一一对应，并将定位部431与对应的定位槽23配合；因导向销42是位于卡盘体1的安装孔14内的，即导向销42不会发生横向移动，故与导向销42固定连接的第一限位件43也就不会发生横向移动，从而在定位部431与定位槽23的定位作用下，集成胀套2就不会发生绕锥轴11的自身转动，以对工件起到良好的定位效果。

优选的，将第一限位件43设置为环状结构件，并将第一限位件43套在锥轴11上，以使得第一限位件43的位置能够得到锥轴11的限定；将导向销42设置为至少两个，并将导向销42均匀分布在锥轴11的周侧，将每个导向销42均与第一限位件43固定连接，以使得导向销42能够进一步对第一限位件43的位置进行限定，增强对工件的定位效果。

进一步的，参见图2，在卡盘体1的底部连接第二限位件5，以利用第二限位件5限制滑动件41的行程，使得集成胀套2能够在滑动件41的带动下在合理的范围内上下移动。

具体结构中，参见图3，在卡盘体1的底部开设限位槽15，并将限位槽15的深度设置为小于安装槽13的深度，同时，将第二限位件5设置为环状结构，并将第二限位件5嵌入在限位槽15内，将第二限位件5向内凸出于安装槽13的槽壁，在第二限位件5凸出于安装槽13槽壁的部分能够在滑动件41向下滑动时抵挡滑动件41，防止滑动件41脱离安装槽13，使得滑动件41能够一直在安装槽13内滑动。

优选的，在滑动件41的顶部开设与导向销42一一对应的凹槽，并在每个凹槽内均设置弹性件44，将弹性件44的两端分别与导向销42的底端和凹槽的槽底抵接；当集成胀套2上的某两个或多个卡爪21移动不同步时，弹性件44能够发挥作用，调节导向销42的高低落差，减小导向销42与安装孔14之间的相互磨损，保证精度及使用寿命。

特别的，可将弹性件44设置为弹簧或优力胶，优选优力胶，其具有强度好，压缩变形小的特性，既具有塑料的刚性，又有橡胶的弹性，非常适用与作用本实施例中的弹性件44。

优选的，可将集成胀套2中的弹性结构件22设置为硫化橡胶，硫化橡胶具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等，能够反复拉伸，在工件加工时不易变性。

优选的，在集成胀套2的外部空套定位环6，将定位环6与卡盘体1固定连接，以利用定位环6对工件进行定位；在定位环6与集成胀套2之间设置间隙，以使得集成胀套2能够在定位环6内自由上下移动。

特别的，在滑动件41与安装槽13滑动配合的侧壁上开设环形凹槽，并在环形凹槽内安装O形密封圈，以利用O性密封圈使得滑动件41与安装槽13进行密封配合，防止车削液或其他杂质进入车床主轴内孔。

综上所述，本发明实施例公开了一种内胀卡盘，其克服了传统的卡盘的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的内胀卡盘，重复定位精度高，对工件的损坏程度小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种内胀卡盘，其特征在于，包括卡盘体、集成胀套、拉杆和传动组件；

其中，所述集成胀套包括至少两个卡爪和至少两个弹性结构件，每相邻两个所述卡爪之间均固接一个所述弹性结构件，所述卡爪与所述弹性结构件围成圆环状结构；所述卡盘体的顶部设置有竖向设置并呈圆台状的锥轴，且所述锥轴的顶面面积小于底面面积；所述集成胀套套设在所述锥轴上并与所述锥轴滑动配合，所述集成胀套的外侧壁能够与工件的内圆抵接；

所述卡盘体上开设有通孔，所述通孔的中心轴与所述锥轴的中心轴重合或平行；所述拉杆与所述通孔滑动配合，所述拉杆的底端与所述传动组件连接，所述拉杆能与所述传动组件配合带动所述集成胀套沿所述锥轴上下移动。

2.根据权利要求1所述的内胀卡盘，其特征在于，所述卡爪均为扇形卡爪，且每个所述扇形卡爪的扇形面为所述圆环状结构的外环面的一部分，多个所述扇形卡爪的扇形面的圆心角之和大于180度。

3.根据权利要求1或2所述的内胀卡盘，其特征在于，所述传动组件包括滑动件和导向销，所述卡盘体的底部开设有安装槽，所述滑动件与所述安装槽滑动配合；所述卡盘体上还开设有上下贯穿所述卡盘体的安装孔，所述导向销与所述安装孔滑动配合；所述导向销和所述拉杆均与所述滑动件连接，所述拉杆的顶部设置有向周侧凸出的限位部，所述集成胀套卡在所述限位部与所述导向销之间。

4.根据权利要求3所述的内胀卡盘，其特征在于，所述导向销与所述集成胀套之间设置有第一限位件，所述第一限位件与所述导向销的顶端固定连接，所述第一限位件与所述集成胀套抵接；所述第一限位件上设置有向上凸出的定位部，相邻两个所述卡爪之间设置有定位槽，所述定位部与所述定位槽一一对应，且所述定位部与对应的所述定位槽配合。

5.根据权利要求4所述的内胀卡盘，其特征在于，所述导向销至少为两个，且所述导向销均匀分布在所述锥轴的周侧；所述第一限位件为环状结构件，且所述第一限位件套设在所述锥轴上，每个所述导向销均与所述第一限位件固定连接。

6.根据权利要求5所述的内胀卡盘，其特征在于，所述卡盘体的底部连接有第二限位件，所述第二限位件用于限制所述滑动件的行程。

7.根据权利要求6所述的内胀卡盘，其特征在于，所述卡盘体的底部开设有限位槽，所述限位槽的深度小于所述安装槽的深度；所述第二限位件为环状结构，所述第二限位件嵌入在所述限位槽内，所述第二限位环向内凸出于所述安装槽的槽壁用于限制所述滑动件在所述安装槽内滑动。

8.根据权利要求3所述的内胀卡盘，其特征在于，所述滑动件的顶部开设有与所述导向销一一对应的凹槽，每个所述凹槽内均设置有弹性件，且所述弹性件的两端分别与所述导向销的底端和所述凹槽的槽底抵接。

9.根据权利要求1或2所述的内胀卡盘，其特征在于，所述弹性结构件为硫化橡胶。

10.根据权利要求1或2所述的内胀卡盘，其特征在于，所述集成胀套的外部空套有定位环，所述定位环与所述卡盘体固定连接，所述定位环与所述集成胀套之间存在间隙。