CN108788925B - 卡盘同轴度检测矫正装置及包括其的车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡盘同轴度检测矫正装置及包括其的车床，该装置包括：卡盘同轴度检测机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的同轴度检测单元，以检测卡盘上的卡爪与主轴的同轴度；卡盘同轴度矫正机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的研磨单元，所述研磨单元为回转体，所述研磨单元的回转轴线、所述研磨单元的转动轴线、顶尖的轴线重合，以研磨卡盘上的卡爪的工作面，使得所述工作面与主轴同轴；以及控制器，与所述同轴度检测单元的信号输出端、所述研磨单元的控制端均信号连接。本发明点的有益效果为：自动完成卡爪的工作面与主轴的同轴度检测、矫正，最终提高了工件的加工精度。

Description

卡盘同轴度检测矫正装置及包括其的车床

技术领域

本发明涉及机床夹具技术领域，具体涉及一种卡盘同轴度检测矫正装置及包括其的车床。

背景技术

机床夹具是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。

卡盘，作为常见的车床夹具，由于结构简单、操作方便而广泛使用。卡盘的卡爪夹持工件的工作面随着使用时间的延长会有磨损，不同的卡爪的工作面磨损程度不确定，当磨损程度不同时，使得工作面的轴线偏离主轴的轴线，进一步引起通过卡盘固定的工件的加工轴线与主轴偏离，最终导致影响工件加工的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卡盘同轴度检测矫正装置及包括其的车床，用以解决现有卡爪的工作面磨损而引起的工件的加工轴线与主轴偏离、最终影响工件的加工精度的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种卡盘同轴度检测矫正装置，其特征在于，包括：

卡盘同轴度检测机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的同轴度检测单元，以检测卡盘上的卡爪与主轴的同轴度；

卡盘同轴度矫正机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的研磨单元，所述研磨单元为回转体，所述研磨单元的回转轴线、所述研磨单元的转动轴线、顶尖的轴线重合，以研磨卡盘上的卡爪的工作面，使得所述工作面与主轴同轴；以及，

控制器，与所述同轴度检测单元的信号输出端、所述研磨单元的控制端均信号连接。

可选的，所述同轴度检测单元通过第一构件安装于顶尖，所述研磨单元通过第二构件上安装于顶尖，所述第一构件和/或所述第二构件沿顶尖的长度方向上可滑动地设置。

可选的，所述第一构件包括通过第一液压管路连通的第一液压泵和第一液压缸，所述第一液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第一液压缸可拆卸固定在顶尖的自由端，所述第一液压缸内可滑动地安装有第一活塞，所述第一活塞的自由端的周侧均匀布置有多个所述同轴度检测单元。

可选的，所述第二构件包括通过第二液压管路连通的第二液压泵和第二液压缸，所述第二液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第二液压缸可拆卸固定在顶尖的周侧壁，所述第二液压缸内可滑动地安装有第二活塞，所述第二活塞的自由端固定有所述研磨单元，所述液压缸上设置有供所述第一活塞穿过的穿过通孔。

可选的，所述同轴度检测单元布置在所述第一活塞的外周侧面上，所述研磨单元的外周面为研磨面。

可选的，所述第一构件的自由端的端面开设有第一容置凹槽，所述同轴度检测单元均匀布置在所述第一容置凹槽的周侧壁上，所述研磨单元具有内圆周面的研磨面。

一种车床，包括所述顶尖和任一上述的卡盘同轴度检测矫正装置。

一种车床，包括所述顶尖和卡盘同轴度检测矫正装置，所述顶尖沿轴向开设有圆柱状的第一液压油通道和圆环状的第二液压油通道，所述第一液压油通道、所述第二液压油通道均与所述顶尖同轴；

所述车床还包括旋转接头，所述第一液压泵、所述第二液压泵分别通过所述旋转接头连通至所述第一液压油通道和所述第二液压油通道，所述第一液压油通道连通至所述第一液压缸，所述第二液压油连通至所述第二液压缸；

所述车床还包括液压油箱，所述第一液压泵通过所述第一液压管路、所述第二液压泵通过所述第二液压管路连通至所述液压油箱

本发明具有如下优点：

通过同轴度检测单元检测卡爪的工作面到顶尖的距离，借以判断不同的卡爪的工作面的磨损程度，当磨损超出存储在控制器内的磨损阈值后，控制器向卡盘同轴度矫正机构发出工作信号，研磨单元工作，以研磨卡爪的工作面，以使得不同卡爪的工作面到顶尖的距离相等，以此来完成卡爪的工作面与主轴的同轴度检测、当同轴度超差(超出存储在控制器内的磨损阈值)时，对卡爪的工作面进行研磨，以使得二者的同轴度满足要求(位于存储在控制器内的磨损阈值)，自动化程度高，以此提高了工件的加工精度。

附图说明

图1为本发明所述的卡盘同轴度检测矫正装置一实施例的结构示意图。

图2为本发明所述的卡盘同轴度检测矫正装置又一实施例的结构示意图。

图中：

1、主轴；2、卡盘；3、卡爪；4、工作面；5、顶尖；6、第一液压缸；7、第一活塞；8、同轴度检测单元；9、第二液压缸；10、第二活塞；11、研磨单元；

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例一方面公开了一种卡盘同轴度检测矫正装置，参照图1-图2，其包括：

卡盘同轴度检测机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖5上的同轴度检测单元8，以检测卡盘2上的卡爪3与主轴1的同轴度；

卡盘同轴度矫正机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖5上的研磨单元11，所述研磨单元11为回转体，所述研磨单元11的回转轴线、所述研磨单元11的转动轴线、顶尖5的轴线重合，以研磨卡盘2上的卡爪3的工作面4，使得所述工作面4与主轴1同轴；以及，

控制器，与所述同轴度检测单元8的信号输出端、所述研磨单元11的控制端均信号连接。

通过同轴度检测单元8检测卡爪3的工作面4到顶尖5的距离，借以判断不同的卡爪3的工作面4的磨损程度，当磨损超出存储在控制器内的磨损阈值后，控制器向卡盘同轴度矫正机构发出工作信号，研磨单元11工作，以研磨卡爪3的工作面4，以使得不同卡爪3的工作面4到顶尖5的距离相等，以此来完成卡爪3的工作面4与主轴1的同轴度检测、当同轴度超差(超出存储在控制器内的磨损阈值)时，对卡爪3的工作面4进行研磨，以使得二者的同轴度满足要求(位于存储在控制器内的磨损阈值)，自动化程度高，以此提高了工件的加工精度。

本实施例另一方面公开了一种车床，包括所述顶尖5和上述的卡盘同轴度检测矫正装置。其具备卡盘同轴度检测矫正装置的效果，不再赘述。

实施例2

在实施例1的基础上，同轴度检测单元8通过第一构件安装于顶尖5，研磨单元11通过第二构件上安装于顶尖5，第一构件和/或第二构件沿顶尖5的长度方向上可滑动地设置。通过调节第一构件、第二构件相对顶尖5的位置，从而使得同轴度检测单元8工作或者研磨单元11工作，以分别完成同轴度检测、同轴度矫正工作，结构布置合理。

第一构件的一种结构为：其包括通过第一液压管路连通的第一液压泵和第一液压缸6，所述第一液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第一液压缸6可拆卸固定在顶尖5的自由端，所述第一液压缸6内可滑动地安装有第一活塞7，所述第一活塞7的自由端的周侧均匀布置有多个所述同轴度检测单元8。

第二构件的一种结构为：其包括通过第二液压管路连通的第二液压泵和第二液压缸9，所述第二液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第二液压缸9可拆卸固定在顶尖5的周侧壁，所述第二液压缸9内可滑动地安装有第二活塞10，所述第二活塞10的自由端固定有所述研磨单元11，所述液压缸上设置有供所述第一活塞7穿过的穿过通孔。

第一构件工作时，在第一液压泵的动力作用下，第一活塞7沿第一液压缸6往复运动，借以驱动同轴度检测单元8沿顶尖5的长度方向往复运动，第二构件工作方式与第一构件工作方式相同，从而使得同轴度检测单元8、研磨单元11间歇工作，分别完成同轴度的检测和矫正工作，结构简单、工作效率高。

本实施例另一方面公开了一种车床，其包括所述顶尖5和上述的卡盘同轴度检测矫正装置，所述顶尖5沿轴向开设有圆柱状的第一液压油通道和圆环状的第二液压油通道，所述第一液压油通道、所述第二液压油通道均与所述顶尖5同轴；

所述车床还包括旋转接头，所述第一液压泵、所述第二液压泵分别通过所述旋转接头连通至所述第一液压油通道和所述第二液压油通道，所述第一液压油通道连通至所述第一液压缸6，所述第二液压油连通至所述第二液压缸9；

所述车床还包括液压油箱，所述第一液压泵通过所述第一液压管路、所述第二液压泵通过所述第二液压管路连通至所述液压油箱。

第一构件、第二构件工作分别通过两个相互独立的液压油路进行，便于独立控制，同时，第一构件、第二构件采用同一个液压油箱，减少了零件的使用，节约了制造成本。

另外，通过旋转接头的形式实现第一构件、第二构件工作分别通过两个相互独立的液压油路，结构简单、可靠。

实施例3

在实施例1或2的基础上，当卡爪3通过向内挤压的方式夹紧工件时，如图1，卡爪3的内端(朝向主轴1的一端)发生磨损，同轴度检测单元8布置在第一活塞7的外周侧面上，研磨单元11的外周面为研磨面。同轴度检测单元8和研磨单元11均位于卡爪3围成的圆柱面内，从内(靠近顶尖5的轴线方向为内)向外(背离顶尖5的轴线方向为外)分别完成检测和矫正，适应该种夹紧方式下的卡盘2。

实施例4

在实施例1或2的基础上，当卡爪3通过向外撑的方式夹紧工件时，如图2，通常在卡爪3的外侧面(背离主轴1的侧面)设置台阶轴，通过卡爪3向外扩张时轴肩从内向外撑在工件(通常为管状工件)的内壁上将工件夹紧，此时轴肩为工作面4，即轴肩发生磨损，此时，第一构件的自由端的端面开设有第一容置凹槽，同轴度检测单元8均匀布置在第一容置凹槽的周侧壁上，从外向内检测不同的卡爪3的工作面4是否位于同一圆柱面上，研磨单元11具有内圆周面的研磨面，以研磨卡爪3的轴肩部位，从而完成对卡爪3的工作面4的矫正作业。

另外，同轴度检测单元8采用距离检测单元，通过检测距离来检测测量工作面4所形成的圆柱面与主轴1之间的同轴度。

研磨单元11通常采用研磨轮。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种卡盘同轴度检测矫正装置，其特征在于，包括：

卡盘同轴度检测机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的同轴度检测单元，以检测卡盘上的卡爪与主轴的同轴度；

卡盘同轴度矫正机构，包括可拆卸安装于车床的顶尖上的研磨单元，所述研磨单元为回转体，所述研磨单元的回转轴线、所述研磨单元的转动轴线、顶尖的轴线重合，以研磨卡盘上的卡爪的工作面，使得所述工作面与主轴同轴；以及，

控制器，与所述同轴度检测单元的信号输出端、所述研磨单元的控制端均信号连接；

所述同轴度检测单元通过第一构件安装于顶尖，所述研磨单元通过第二构件上安装于顶尖，所述第一构件和/或所述第二构件沿顶尖的长度方向上可滑动地设置；

所述第一构件包括通过第一液压管路连通的第一液压泵和第一液压缸，所述第一液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第一液压缸可拆卸固定在顶尖的自由端，所述第一液压缸内可滑动地安装有第一活塞，所述第一活塞的自由端的周侧均匀布置有多个所述同轴度检测单元。

2.根据权利要求1所述的卡盘同轴度检测矫正装置，其特征在于，所述第二构件包括通过第二液压管路连通的第二液压泵和第二液压缸，所述第二液压泵的控制端与所述控制器信号连接，所述第二液压缸可拆卸固定在顶尖的周侧壁，所述第二液压缸内可滑动地安装有第二活塞，所述第二活塞的自由端固定有所述研磨单元，所述液压缸上设置有供所述第一活塞穿过的穿过通孔。

3.根据权利要求2所述的卡盘同轴度检测矫正装置，其特征在于，所述同轴度检测单元布置在所述第一活塞的外周侧面上，所述研磨单元的外周面为研磨面。

4.根据权利要求2所述的卡盘同轴度检测矫正装置，其特征在于，所述第一构件的自由端的端面开设有第一容置凹槽，所述同轴度检测单元均匀布置在所述第一容置凹槽的周侧壁上，所述研磨单元具有内圆周面的研磨面。

5.一种车床，其特征在于，包括顶尖和权利要求1-4中任一项所述的卡盘同轴度检测矫正装置。

6.一种车床，其特征在于，包括顶尖和权利要求2所述的卡盘同轴度检测矫正装置，所述顶尖沿轴向开设有圆柱状的第一液压油通道和圆环状的第二液压油通道，所述第一液压油通道、所述第二液压油通道均与所述顶尖同轴；

所述车床还包括旋转接头，所述第一液压泵、所述第二液压泵分别通过所述旋转接头连通至所述第一液压油通道和所述第二液压油通道，所述第一液压油通道连通至所述第一液压缸，所述第二液压油连通至所述第二液压缸；

所述车床还包括液压油箱，所述第一液压泵通过所述第一液压管路、所述第二液压泵通过所述第二液压管路连通至所述液压油箱。

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