CN111417479B - 卡盘及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
具备多个基爪(20),多个所述基爪(20)与柱塞(40)的滑移联动地在主体(10)的前表面沿径向滑移。主体(10)具有与多个键槽(13)连通且供柱塞(40)嵌入的收纳室(11)。基爪(20)分别具有:嵌合于键槽(13)的幅窄部(21)及幅宽部(22);以及与柱塞(40)连结的楔形部(23)。在幅宽部(22)中的楔形部(23)的径向外侧形成有平坦的幅宽滑动面(22b),在键槽(13)中形成有幅宽被滑动面(14)。
Description
技术领域
这里公开的技术涉及一种用于车床等的对工作物(工件)进行支承的卡盘。
背景技术
图1示出以往的这种卡盘的剖面构造(关于外观构造,参照图6)。在主体100的前表面上,为了在使旋转轴J与卡盘一致的状态下对工件进行支承,呈放射状地配置有沿径向滑移的多个顶爪(top jaw)101a。顶爪101a与T螺母101c一起以能够装卸的方式安装于设置在主体100上且沿径向滑移的基爪(master jaw)101b。
如图2所示,各基爪101b在与以沿径向延伸的方式设置的截面呈T形状的键槽102嵌合的状态下安装于主体100。各基爪101b还与设置于主体100的柱塞103连结,构成为通过柱塞103的沿轴向的滑移而沿径向滑移。
具体而言,若柱塞103向后方滑移,则各基爪101b向径向内侧滑移。由此,在顶爪101a的径向内侧对工件进行支承。若柱塞103向前方滑移,则各基爪101b向径向外侧滑移。由此,对工件的支承得以解除。
如图3所示,一对键突起104、104突出在基爪101b的两侧。在这些键突起104、104,形成有面向前后两个方向的滑动面105(用点表示滑动面),如图2所示,这些滑动面105构成为在轴向上与键槽102面接触。在基爪101b中的、各键突起104的侧部与键槽102之间的部位、在面向后方的一对滑动面105、105之间稍微突出的台阶部104a与键槽102之间的部位、以及台阶部104a的两侧部与键槽102之间的部位存在间隙S(不是以面接触)。
另外,楔状的突起(楔形部106)在基爪101b的位于径向内侧的端部的后侧突出,该楔形部106构成为与设置于柱塞103的楔状的槽嵌合。为了确保强度,在楔形部106设置有沿径向大幅度伸出的肋部106a。
滑动面105被要求高度的尺寸精度和平滑度,因此,被实施了磨削加工。具体而言,在面向后方的一对滑动面105、105的情况下,如图4的箭头A所示,高精度地被定位的磨削装置200的磨削部位按压于各滑动面105,如图3的箭头B所示,沿着滑动方向被操作而滑移。通过这种方式,对这些滑动面105进行磨削,以便得到规定的尺寸精度及平滑度。
面向前方的一对滑动面105、105也与此相同地被磨削。专利文献1公开了具有与此相同的基爪的卡盘。
专利文献1:日本专利公报第2560114号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
如图1所示,在顶爪101a的径向内侧支承工件的情况下,作为其反作用力,力向箭头M所示的方向作用在顶爪101a上。另外,由于向后方拉拽柱塞103和楔作用,如箭头N所示,楔形部106向径向内侧受到力。由于这些力,在基爪101b上,作用有如图1的箭头C所示的较强的力矩。
由于基爪101b呈放射状配置,因此,在对工件进行支承时,在与其配置对应的多个部位处,作用有这样的力的力矩。
相对于此,如前述那样的以往的基爪101b经由由在其两侧伸出的一对键突起104、104的滑动面105和键槽102形成的、接触面积比较小的嵌合部位而支承于主体100。因此,存在可能在键突起104容易产生歪斜或变形、顶爪101a浮上等对支承精度造成不良影响这样的问题。
此外,在以往的基爪101b的情况下,在对滑动面105进行磨削时,沿着其滑动方向进行磨削。因此,位于滑动面105、105之间的楔形部106形成为:周向的宽度比两侧的滑动面105、105之间的距离窄。
若楔形部106的宽度较窄,则如图5的空心箭头所示,从柱塞103向主体100作用的力偏置地集中于周向的一个方向,因此,也存在在主体100容易产生歪斜或变形这样的问题。
于是,所公开的技术的目的在于,提供一种在基爪和主体难以产生歪斜或变形、能够稳定地支承工件的卡盘。
-用以解决技术问题的技术方案-
所公开的技术涉及一种卡盘,所述卡盘在主体的前表面上配置有在使彼此的旋转轴一致的状态下对工件进行支承的多个爪。
所述卡盘具备:柱塞,其在使中心与所述旋转轴一致的状态下设置于所述主体的内部,且沿轴向滑移;以及多个基爪,多个所述基爪构成所述爪,并且,与所述柱塞的滑移联动地在所述主体的前表面沿径向滑移。
所述主体具有:多个键槽,多个所述键槽以等间隔呈放射状地配置在所述主体的前表面上,并且具有朝向前方呈大致倒T形状的横截面;以及收纳室,其以与所述多个键槽连通的方式设置于所述主体的中央部,且供所述柱塞嵌入。所述基爪分别具有:幅窄部,其嵌合于所述键槽的前侧部分,且在所述主体的前表面露出;幅宽部,其嵌合于所述键槽的后侧部分,且沿着该键槽滑动;以及楔形部,其从位于所述幅宽部的径向内侧的端部向后方突出,且与所述柱塞连结。
而且,在所述幅宽部中的所述楔形部的径向外侧的整个区域形成有平坦的幅宽滑动面,在所述键槽分别形成有与该幅宽滑动面面接触的幅宽被滑动面。
因此,在该卡盘中,与仅在楔形部的径向外侧的区域中的两侧形成有滑动面的以往的卡盘不同,楔形部的径向外侧的整个区域成为平坦的幅宽滑动面。而且,在键槽中分别形成有与该幅宽滑动面面接触的幅宽被滑动面。
其结果是,在该卡盘中,通过面积较大的幅宽滑动面与幅宽被滑动面的面接触,能够承受作用于基爪的较强的力。其结果是,在基爪难以产生歪斜或变形,工件的支承精度提高。
优选的是,所述幅宽滑动面形成为能够以面接触的状态沿径向及周向双方滑动。
优选的是,所述楔形部的宽度形成得比所述幅窄部大。
优选的是,所述柱塞在其外周部具有多个楔形收纳槽,多个所述楔形收纳槽具有朝向径向外侧呈大致倒T形状的横截面,并且,朝向前方而向中心侧倾斜,所述楔形部具有:滑动滑移部,其嵌合于所述楔形收纳槽的径向内侧的部分,且沿着该楔形收纳槽而滑动;以及松动嵌合滑移部,其嵌合于所述楔形收纳槽的径向外侧的部分,所述松动嵌合滑移部以不向所述柱塞的外部露出的方式收纳于所述楔形收纳槽的内侧。
优选的是,各基爪的所述滑动滑移部中的宽度方向的各端部配置为在周向上以大致等间隔设置。
优选的是,各基爪的所述滑动滑移部中的宽度方向的各端部配置为在周向上以中心角为大致60度的间隔而设置。
另外,在用于制造这些卡盘的制造方法中,优选包括:通过在与所述幅宽滑动面的滑动方向正交的方向上进行精加工而形成该幅宽滑动面的步骤。
-发明的效果-
根据所公开的技术,能够做到在主体和基爪难以产生歪斜或变形,因此,能够高精度且稳定地支承工件。
附图说明
图1是示出卡盘的剖面构造的概要图(现有例)。
图2是从图1中的箭头I方向观察到的概要图(现有例)。
图3是示出基爪的概要立体图(现有例)。
图4是从图3中的箭头II方向观察到的概要图(现有例)。
图5是从前方观察到主体的键槽的部分的概要图(现有例)。
图6是示出实施方式的卡盘的概要立体图。
图7是在图6中的箭头III-III处切断的概要侧剖视图。示出基爪位于关闭侧的状态。
图8是卡盘的主要部件的分解立体图。
图9是示出基爪的后侧的概要立体图。
图10是示出基爪的前侧的概要立体图。
图11是从径向外侧观察到主体的键槽的部分的概要图。
图12是在图6中的箭头III-III处切断的概要侧剖视图。示出基爪处于打开侧的状态。
图13A是从前方观察到基爪及柱塞的概要图。
图13B是从前方观察到主体的键槽的部分的概要图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式详细进行说明。但是,以下的说明在本质上只不过是示例,不限制本发明、其应用对象或其用途。
<卡盘的构造>
图6、图7示出本实施方式的卡盘1。卡盘1具有厚度较大的圆盘状的外观,其以将旋转轴J作为中心而沿规定的方向旋转的方式安装于车床等工作机械2。在加工时,卡盘1在使彼此的轴与旋转轴J一致的状态下牢固地支承工件。
需要说明的是,在说明中,将卡盘1向工作机械2安装的安装侧设为“后”,将卡盘1的工件的支承侧设为“前”。另外,将旋转轴J所延伸的方向设为“轴向”,将绕旋转轴J的方向设为“周向”,将相对于旋转轴J的半径或直径的方向设为“径向”。另外,“径向的内侧”表示径向中的卡盘1的中心侧,即旋转轴J所处的一侧,“径向的外侧”表示卡盘1的外周侧。
也如图8所示,卡盘1由主体10、基爪20、柱塞40等构成。在主体10的前表面上配置有支承工件的多个(两个以即可,在本实施方式中为三个)顶爪30,上述的顶爪3在周向上等间隔地配置。
需要说明的是,在主体10、基爪20设置有用于将润滑脂(润滑油的一例)向卡盘1的内部供给的机构(润滑油供给机构),对此,在下文中另外叙述。
基爪20以在主体10的前表面沿径向滑移的方式设置。顶爪30与T螺母31一起借助螺栓以能够装卸的方式安装于基爪20,由此构成爪。顶爪30与基爪20也可以构成为一体。
顶爪30根据用途而具有各种形状,在本实施方式中,形成为长方体形状,其径向内侧的端面成为工件的支承部位。也有时通过将顶爪30的支承部位配置在径向外侧而从其内侧对圆筒体等工件进行支承。
主体10由具有厚度较大的圆盘状的外观的金属部件构成。主体10的后侧通过多个安装螺栓而固定于未图示的工作机械的主轴。在面向主体10的后侧的中央部位,形成有圆筒状的收纳室11,上述收纳室11以开口的状态形成。在主体10的前表面的中央部位,形成有圆形的开口12,上述开口12形成为与收纳室11连通。主体10的前表面成为与旋转轴J正交的平坦面。
在主体10的前表面上,形成有在周向上等间隔地配置的三个键槽13。各键槽13从收纳室11的周围朝向径向外侧呈放射状延伸,贯穿主体10的外周面与收纳室11之间。各键槽13具有朝向前方呈大致倒T形状的横截面。
具体而言,各键槽13由在主体10的前表面开口的宽度(相当于周向的大小,以下相同)相对窄的前侧部分(前侧滑动部13a)和与前侧部分的后方相连的宽度相对宽的后侧部分(后侧滑动部13b)构成。
柱塞40在使其中心与旋转轴J一致的状态下以沿轴向滑移的方式嵌入到收纳室11。如图8所示,柱塞40由以外周面与收纳室11的内周面面接触的方式滑动的大致圆筒状的金属块构成,在柱塞40的外周部具有与各键槽13的配置相配合而配置的三个楔形收纳槽41。
各楔形收纳槽41具有朝向径向外侧呈大致倒T形状的横截面。具体而言,各楔形收纳槽41由在柱塞40的外周面开口的宽度相对窄的径向外侧的部分(松动嵌合被滑移部41a)和与外侧部分的内侧相连的宽度相对宽的径向内侧的部分(滑动被滑移部41b)构成。
在滑动被滑移部41b的宽度方向上的两端部分别形成有在径向上对置的一对滑动被滑移面42、42。这些滑动被滑移面42被实施磨削,使得具有高度的尺寸精度及平滑度。
另外,各楔形收纳槽41形成为朝向前方而向中心侧倾斜。具体而言,各楔形收纳槽41以随着从后方接近前方而在径向上接近中心侧的方式以规定的角度倾斜。
在柱塞40的后部固定有圆筒状的连结体43。柱塞40经由该连结体43而与未图示的气缸连接。通过这种方式,柱塞40被工作机械2控制为沿轴向滑移。
(基爪20)
如图8所示,各基爪20以嵌合到各键槽13及各楔形收纳槽41的状态组入于主体10。图9及图10示出基爪20的详细构造。基爪20由硬质的金属部件构成。
基爪20由幅窄部21、幅宽部22、楔形部23等构成。幅窄部21构成嵌合于键槽13的前侧滑动部13a(前侧部分)且在主体10的前表面露出的部分。幅宽部22是与幅窄部21的后侧相连续的部分,构成嵌合于键槽13的后侧滑动部13b(后侧部分)的部分。楔形部23是从位于幅宽部22的径向内侧的端部向后方突出的部分,其配置于收纳室11且构成与柱塞40连结的部分。
幅窄部21具有沿径向延伸的棱柱形状,在从主体10露出的部位,设置有具有朝向前方呈大致倒T形状的横截面且沿径向延伸的螺母槽21a、以及向其两侧扩展的被实施了锯齿加工的一对接合部21b、21b。
T螺母31以能够滑移的状态嵌合在螺母槽21a中。在被实施了锯齿加工的顶爪30的被接合部(未图示)与各接合部21b接合的状态下,将顶爪30紧固于T螺母31。通过这种方式,顶爪30以被定位的状态与基爪20形成为一体。
幅宽部22具有比幅窄部21大的宽度,且具有向幅窄部21的两侧突出的部分(相当于键突起)。在这些幅宽部22的前侧部分处的幅窄部21的两侧,形成有沿着幅窄部21延伸的平坦的滑动面(幅窄滑动面22a)。这些幅窄滑动面22a、22a均被实施了磨削,使得具有高度的尺寸精度及平滑度。
而且,在该基爪20中,在幅宽部22中的楔形部23的径向外侧的整个区域,形成有平坦的滑动面(幅宽滑动面22b)。幅宽滑动面22b也被实施了精加工,具体而言被实施了磨削,使得具有高度的尺寸精度及平滑度。与以往不同,幅宽滑动面22b是通过在宽度方向(与滑动方向正交的方向)上滑移而被磨削的。
具体而言,如图9所示,磨削装置200的磨削部位按压于幅宽滑动面22b,如空心箭头D所示,沿着宽度方向被操作而滑移。通过这种方式,对幅宽滑动面22b进行磨削,使得得到规定的尺寸精度及平滑度。由此,幅宽滑动面22b成为能够在面接触的状态下沿径向及周向双方滑动的无台阶的平滑面。
楔形部23的宽度形成得比幅窄部21大。在该基爪20的情况下,楔形部23具有与幅宽部22相同的宽度,楔形部23的侧端面与幅宽部22的侧端面成为相连续的同一平面。
楔形部23具有嵌合于滑动被滑移部41b(径向内侧的部分)的滑动滑移部23a、以及嵌合于松动嵌合被滑移部41a(径向外侧的部分)的松动嵌合滑移部23b。松动嵌合滑移部23b的宽度形成得比松动嵌合被滑移部41a的宽度小,滑动滑移部23a的宽度形成得比滑动被滑移部41b的宽度小。
在滑动滑移部23a的宽度方向上的两端部,分别形成有分别面向径向的内侧及外侧的被磨削的滑动滑移面24。由此,这些滑动滑移面24、24与滑动被滑移面42面接触,构成为沿着楔形收纳槽41滑动。
通过楔形部23的宽度变大,由此,即便缩小楔形部23的径向上的厚度,也能够确保充分的强度。由此,松动嵌合滑移部23b具有从幅宽滑动面22b的边缘开始扩展且与幅宽滑动面22b大致正交的幅宽端面25,构成为该幅宽端面25位于松动嵌合被滑移部41a的内侧。通过这种方式,如图7所示,楔形部23在嵌入到楔形收纳槽41的状态下,以不向柱塞40的外部露出的方式收纳在楔形收纳槽41的内侧。
(键槽13)
如图11所示,前侧滑动部13a的宽度形成为与幅窄部21的宽度大致相同的大小。另一方面,后侧滑动部13b的宽度形成得比幅宽部22稍大。由此,幅窄部21的各侧面以与前侧滑动部13a的内表面(面向周向的面)面接触的方式滑动。另一方面,在幅宽部22的各侧面与后侧滑动部13b的面向周向的面之间存在间隙S。
而且,幅宽部22的厚度形成为与后侧滑动部13b的在轴向上的大小大致相同。而且,与键槽13的底面抵接的面向后侧滑动部13b的前方的面(幅宽被滑动面14)、以及向前侧滑动部13a的两侧伸出的后侧滑动部13b的面向后方的面(幅窄被滑动面15)均成为被实施了磨削的平滑面。由此,通过将基爪20嵌入到键槽13,各幅窄被滑动面15与各幅窄滑动面22a面接触,幅宽被滑动面14与幅宽滑动面22b面接触。
与柱塞40沿轴向的滑移这一现象联动地,各基爪20沿径向滑移而产生位移。即,如图7所示,若从各基爪20滑移到径向内侧的位置起使柱塞40向前方滑移,则如图12的空心箭头E所示,各基爪20向径向外侧滑移。反之,若使柱塞40向后方滑移,则各基爪20向径向内侧滑移。
例如,在径向内侧支承工件的情况下,从图12所示的状态起使柱塞40向后方滑移,从而使各基爪20向径向内侧滑移。通过这种方式,在顶爪30的径向内侧的端面对工件进行支承。
此时,与图1的现有例所示的结构同样,在顶爪30的径向内侧的端面,受到朝向径向外侧的较强的力。此外,基爪20的后侧经由楔形收纳槽41的滑动被滑移部41b中的各滑动被滑移面42和楔形部23的滑动滑移部23a中的各滑动滑移面24的接触部位,从柱塞40受到朝向径向内侧的较强的力。由此,在基爪20上,作用有以径向外侧朝向后方且径向内侧朝向前方的方式转动的较强的力矩(扭转力)。
若是以往,则如图3、图4所示,在形成滑动面时,在滑动方向上进行了磨削,因此,在楔形部106的径向外侧,存在未磨削的具有台阶的无磨削部位。仅在该无磨削部位的两侧形成滑动面,仅经由这些滑动面和面向前方的滑动面而承接扭转力。
由于仅经由这些接触面积小的区域而承受较强的扭转作用,因此,可能在基爪101b容易产生歪斜或变形、顶爪30浮起等而对支承精度造成不良影响。
相对于此,在该卡盘1中,在形成基爪20的面向后方的滑动面时,通过在与滑动方向正交的方向上磨削,从而在基爪20的幅宽部22形成在宽度方向上扩展较大的幅宽滑动面22b。而且,如图11所示,该幅宽滑动面22b的整个区域形成为与在主体10形成的键槽13的幅宽被滑动面14面接触。
需要说明的是,这里所说的面接触优选幅宽滑动面22b的整个区域完全以面的形式接触,但可能包括与润滑脂供给路径用的槽(孔)或者用于容易进行磨削加工的退避槽(孔)等相伴的非接触的存在。另外,在支承了工件时,在力矩的作用下,基爪20相对于键槽13倾斜,幅宽滑动面22b的径向的外侧的部分较强地与幅宽被滑动面14面接触,因此,径向内侧的部分可能处于与幅宽被滑动面14非接触的状态。即便在该情况下,基爪20相对于键槽13也以比以往大的面积接触。
因此,在该卡盘1中,通过面积较大的幅宽滑动面22b与幅宽被滑动面14的面接触,能够承受作用于基爪20的较强的扭转力的一方。其结果是,在基爪20难以产生歪斜或变形,并且顶爪30的浮起变小,工件的支承精度提高,能够稳定地支承工件。
此外,在形成幅宽滑动面22b时,通过在与滑动方向正交的方向上进行了磨削,从而消除了以往的必须比两侧的滑动面之间的距离窄这样的楔形部23的宽度的制约,楔形部23形成为比幅窄部21大的宽度。由此,楔形部23的强度提高,无需为了确保楔形部23的强度而设置在径向上较大幅度地伸出的肋部106a,楔形部23收纳在柱塞40中。
其结果是,无需在主体10上形成用于避免与肋部106a的接触的凹部(参照图1、图5的标号107),主体10的刚性也提高。
另外,若为以往,则如图5所示,楔形部106的宽度较窄,因此,楔形部106也容易产生歪斜或变形。相对于此,在该卡盘1中,楔形部23的宽度较宽,因此,楔形部23也难以产生歪斜、变形。
此外,如以往那样,若楔形部的宽度较窄,则如图5的空心箭头所示,从柱塞103向主体100作用的力偏置地集中于主体100的周向的三个部位。因此,在主体100容易产生较大的歪斜。
相对于此,在该卡盘1中,各基爪20的滑动滑移部23a中的宽度方向的各端部配置为在周向上扩展而分散。具体而言,如图13A及图13B所示,各基爪20的滑动滑移部23a中的宽度方向的各端部(详细而言,各端部处的径向的内侧或外侧的角部)的六个部位配置为:在周向上以大致等间隔设置,即,以中心角θ呈大致60度的间隔而设置。
另外,如图13B的空心箭头所示,从柱塞40向主体10作用有力。由于柱塞40的外周面与收纳室11的内周面面接触,因此,如空心箭头所示,该力以推宽主体10的方式发挥作用。
该力所发挥作用的方向分散于在周向上大致等间隔设置的六个部位,因此,能够抑制主体10的歪斜、变形。
例如,根据使用了简易模型的运算,可确认:在所作用的力的大小相同的情况下,与在周向上等间隔地设置的三个部位处集中地向主体作用有力的情况相比,在周向上以等间隔设置的六个部位处分散地向主体作用有力时,能够将主体的歪斜抑制到10分之1左右。
这样,根据实施方式所公开的卡盘1,能够做到在主体10和基爪20难以产生歪斜或变形,因此,能够高精度且稳定地支承工件。
(润滑油供给机构)
为了使基爪20顺利工作且抑制磨损等,在滑动部位需要始终保持充分的润滑油。相对于此,若增大滑动部位的面积,则润滑脂难以遍布滑动部位。因此,可能产生工作不良或耐久性的下降等不良情况。
于是,在该卡盘1中,进行了研究,以便能够以包含由幅宽滑动面22b及幅宽被滑动面14构成的滑动部位在内的简单的构造使润滑脂遍布滑动部位的整个区域。
如图7、图9等所示,在该卡盘1中,在向卡盘1的外侧露出的、各基爪20的面向径向外侧的端面上,设置有润滑脂喷嘴50(给油口的一例)。在润滑脂喷嘴50,设置有能够使用润滑脂枪等来注入润滑脂并且防止所注入的润滑脂的逆流的逆流防止机构,对此省略图示和详细说明。
润滑脂喷嘴50经由设置于主体10和基爪20的润滑油供给路径而与收纳室11连通。润滑油供给路径与各基爪20对应地设置,但由于构造都相同,因此,对其中之一具体进行说明。
润滑油供给路径由导入孔51、面状凹部52、中继凹部53、纵孔54、线状凹部55等构成。需要说明的是,润滑油供给机构由润滑脂喷嘴50、润滑油供给路径构成。
如图7、图9所示,导入孔51形成于基爪20。导入孔51由上游部51a和下游部51b构成,上游部51a从润滑脂喷嘴50起朝径向内侧延伸至基爪20的大致中央部,下游部51b在幅宽滑动面22b的大致中央部具有开口,下游部51b从该开口起沿轴向延伸而与上游部51a连接。
如图7、图8、图11、图13B所示,面状凹部52形成在主体10的、幅宽被滑动面14的中央部。面状凹部52由俯视时呈大致矩形的底较浅的凹陷部构成,形成为沿着幅宽被滑动面14的表面较薄地扩展。
如图11所示,导入孔51构成为在基爪20滑移的范围内与面状凹部52始终连通。通过幅宽滑动面22b而将面状凹部52的上侧的开口部分密封,面状凹部52构成润滑油供给路径的中间部位。
如图13A、图13B所示,面状凹部52形成在从轴向观察时与幅窄部21(前侧滑动部13a)重叠的区域。即,从轴向观察时,避开与位于基爪20的两侧的幅窄滑动面22a重叠的区域而形成。通过在这样的区域形成面状凹部52,由此能够通过向键槽13的前侧滑动部13a插入通常的立铣刀来进行切削而容易形成面状凹部52。
如图9、图10所示,中继凹部53形成于基爪20的幅宽滑动面22b。中继凹部53由圆形的凹陷部构成,在相互分离的位置处形成有多个中继凹部53。如图13A所示,各中继凹部53形成在从轴向观察时跨越幅窄部21(前侧滑动部13a)和幅宽部22(后侧滑动部13b)的边界部分而与它们重叠的区域。
如图11所示,各中继凹部53构成为其一部分与面状凹部52始终连通。
如图9、图10、图11所示,在基爪20上形成有两个纵孔54。各纵孔54从导入口54a以与幅宽滑动面22b大致正交的状态贯穿幅宽部22而形成,其中,上述导入口54a在各幅窄滑动面22a的偏向径向外侧的端部的位置处开口。各纵孔54构成为与中继凹部53连通。
这样,通过构成纵孔54及中继凹部53,能够避免高负荷区域处的面接触的面积减少的情况,实现稳定的基爪20的支承。
如图10、图13A所示,在基爪20上形成有两个线状凹部55。各线状凹部55为线状的槽,在各幅窄滑动面22a的宽度方向的中间部以沿滑动方向延伸的方式形成。线状凹部55的径向外侧的端部位于幅窄滑动面22a的面上(未贯穿幅窄滑动面22a),且与导入口54a连通。
另一方面,线状凹部55的径向内侧的端部贯穿幅窄滑动面22a,从而形成有与收纳室11连通的导出口55a。如图11所示,通过幅窄被滑动面15而将线状凹部55的上侧的开口部分密封,构成润滑油供给路径的下游部位。
若从润滑脂喷嘴50注入润滑脂,则该润滑脂通过导入孔51被导入至面状凹部52。导入到面状凹部52的润滑脂在面状凹部52扩展而充满面状凹部52。若润滑脂充满面状凹部52,则进一步注入的润滑脂被导入到各中继凹部53,若中继凹部53被润滑脂充满,则向各纵孔54流入。
流入到各纵孔54的润滑脂从导入口54a向各线状凹部55导入。通过进一步注入润滑脂,各线状凹部55也充满润滑脂,通过导出口55a而进入收纳室11。润滑油供给路径的出口只有导出口55a,因此,通过注入足够量的润滑脂,能够在导入孔51、面状凹部52、中继凹部53、纵孔54及线状凹部55的整个区域充满润滑脂,也能够向收纳室11供给润滑脂。
在由幅宽滑动面22b及幅宽被滑动面14构成的滑动部位形成有面状凹部52和中继凹部53,因此,即便面积较大,也能够使润滑脂遍布较宽的范围。在由幅窄滑动面22a及幅窄被滑动面15构成的滑动部位也形成有线状凹部55,因此,即便是细长的滑动部位,也能够使润滑脂遍布较宽的范围。
此外,如图9、图10所示,各导出口55a位于楔形部23的形成有滑动滑移面24的滑动滑移部23a的端部,因此,也能够使润滑脂遍布由滑动滑移面24及滑动被滑移面42构成的滑动部位。
基爪20沿径向滑移,由此润滑脂进一步扩展。另外,卡盘1旋转,由此,借助其离心力,流入到收纳室11的润滑脂还沿着楔形部23的表面而绕到径向外侧。
由此,能够使润滑脂稳定地遍布基爪20的滑动部位的整个区域。
需要说明的是,本发明的卡盘不限于上述的实施方式,也包含除此以外的各种结构。
例如,爪的个数不限于三个。也可以为两个或四个以上。面状凹部52也可以形成于幅宽滑动面22b。线状凹部55也可以形成于幅窄被滑动面15。中继凹部53也可以形成于幅宽被滑动面14。另外,这些面状凹部52、线状凹部55及中继凹部53也可以形成于幅宽滑动面22b及幅宽被滑动面14双方、或幅窄滑动面22a及幅窄被滑动面15双方。
精加工的方法为磨削,但不限于此。例如,也可以为研磨或切削等。优选能够进行高精度的加工的精加工。
另外,中继凹部53的形状不限于圆形的凹陷部。例如,也可以为沿周向或径向或者交叉(X状)地延伸的一对线状的凹陷部(细长的槽),还可以为沿周向及径向延伸的线状的凹陷部彼此相连的矩形框状的凹陷部。在实施方式中,示出了卡盘把持工件的外侧的情况,然而也存在卡盘把持工件的内侧的情况。
-符号说明-
1 卡盘
10 主体
11 收纳室
13 键槽
14 幅宽被滑动面
20 基爪
21 幅窄部
22 幅宽部
22b 幅宽滑动面
23 楔形部
40 柱塞
S 间隙
J 旋转轴
Claims (4)
1.一种卡盘的制造方法,其特征在于,
所述卡盘在主体的前表面上配置有在使彼此的旋转轴一致的状态下对工件进行支承的多个爪,
所述卡盘具备:
柱塞,其在使中心与所述旋转轴一致的状态下设置于所述主体的内部,且沿轴向滑移;以及
多个基爪,多个所述基爪构成所述爪,并且,与所述柱塞的滑移联动地在所述主体的前表面沿径向滑移,
所述主体具有:
多个键槽,多个所述键槽以等间隔呈放射状地配置在所述主体的前表面上,并且具有朝向前方呈大致倒T形状的横截面;以及
收纳室,其以与所述多个键槽连通的方式设置于所述主体的中央部,且供所述柱塞嵌入,
所述基爪分别具有:
幅窄部,其嵌合于所述键槽的前侧部分,且在所述主体的前表面露出;
幅宽部,其嵌合于所述键槽的后侧部分,且沿着该键槽滑动;以及
楔形部,其从位于所述幅宽部的径向内侧的端部向后方突出,且与所述柱塞连结,
所述楔形部的宽度形成得比所述幅窄部大,
所述柱塞在其外周部具有多个楔形收纳槽,多个所述楔形收纳槽具有朝向径向外侧呈大致倒T形状的横截面,并且,朝向前方而向中心侧倾斜,
所述楔形部具有:
滑动滑移部,其嵌合于所述楔形收纳槽的径向内侧的部分,且沿着该楔形收纳槽而滑动;以及
松动嵌合滑移部,其嵌合于所述楔形收纳槽的径向外侧的部分,
所述松动嵌合滑移部以不向所述柱塞的外部露出的方式收纳于所述楔形收纳槽的内侧,
在所述幅宽部中的所述楔形部的径向外侧的整个区域形成有平坦的幅宽滑动面,在所述键槽分别形成有与该幅宽滑动面面接触的幅宽被滑动面,
所述制造方法包括在与所述幅宽滑动面的滑动方向正交的方向上对所述幅宽滑动面进行精加工的步骤,
通过所述步骤将所述幅宽滑动面加工成平滑面,以便得到能够与所述幅宽被滑动面以面接触时沿径向及周向双方滑动的高度的平滑度。
2.根据权利要求1所述的卡盘的制造方法,其中,
各基爪的所述滑动滑移部中的宽度方向的各端部配置为在周向上以大致等间隔设置。
3.根据权利要求1所述的卡盘的制造方法,其中,
各基爪的所述滑动滑移部中的宽度方向的各端部配置为在周向上以中心角为大致60度的间隔而设置。
4.一种卡盘,其通过权利要求1到3中任一项所述的卡盘的制造方法来制造。
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102515361B1 (ko) * | 2017-07-24 | 2023-03-29 | 가부시키가이샤 기타가와 뎃꼬쇼 | 척 |
JP6345321B1 (ja) * | 2017-07-28 | 2018-06-20 | 株式会社北川鉄工所 | チャック機構 |
JP6836637B1 (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-03 | 株式会社北川鉄工所 | 構造体、及びチャック |
JP7074254B1 (ja) * | 2021-11-09 | 2022-05-24 | 豊和工業株式会社 | マスタジョーの摺動面の仕上げ加工方法 |
CN114523131A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-24 | 哈尔滨理工大学 | 一种复合型走刀式数控车床用夹具装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6150703A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-13 | Kitagawa Tekkosho:Kk | 強力把握チヤツク |
JPH05212608A (ja) * | 1991-02-12 | 1993-08-24 | Kitagawa Iron Works Co Ltd | 爪を内方側から組込むチャック |
DE29714933U1 (de) * | 1997-08-20 | 1997-10-23 | Heinz Dieter Schunk Gmbh & Co | Kraftspannfutter |
EP0810049A1 (de) * | 1996-05-30 | 1997-12-03 | FORKARDT GmbH | Kraftbetätigtes Spannfutter |
JPH10296511A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-10 | Howa Mach Ltd | チャックにおける把握荷重担持方法、チャックのマスタジョウ支持構造及びマスタジョウ |
CN101232964A (zh) * | 2005-08-05 | 2008-07-30 | 株式会社北川铁工所 | 涡轮增压器壳体的把持方法及工件把持装置 |
JP5301744B1 (ja) * | 2013-02-15 | 2013-09-25 | コスモ機械株式会社 | 工作機械用チャック機構、爪材及び旋盤 |
CN106975761A (zh) * | 2016-01-19 | 2017-07-25 | 陈顺宝 | 具两倍使用寿命的空油压夹头 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5212608A (en) * | 1975-07-21 | 1977-01-31 | Nippon Tungsten Co Ltd | Sintered hard alloy |
DE2930721C2 (de) * | 1979-07-28 | 1985-08-01 | Günter Horst 7927 Sontheim Röhm | Spannfutter mit radial zur Futterachse in einem Futterkörper verstellbaren Spannbacken |
US4300780A (en) * | 1979-10-12 | 1981-11-17 | Pmc Industries, Inc. | Centering and self-adjusting chuck |
JPS56102403A (en) | 1980-01-18 | 1981-08-15 | Kitagawa Tekkosho:Kk | Chuck for holding work-piece |
JPS57114304A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-16 | Kitagawa Tekkosho:Kk | Rapidly rotating chuck |
IL66006A (en) * | 1982-06-08 | 1986-02-28 | Moshe Zaloof | Jaw-chuck |
JPS618209A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-14 | Kitagawa Tekkosho:Kk | 工作機用チヤツク |
JP2646076B2 (ja) * | 1985-02-22 | 1997-08-25 | 株式会社 北川鉄工所 | チャックのジョウ形状 |
JPS61244401A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Kitagawa Tekkosho:Kk | 工作機用チヤツクの爪着脱機構 |
US4667971A (en) | 1985-06-06 | 1987-05-26 | Buck Chuck Company | Fast change top jaw system |
JPH07102482B2 (ja) * | 1985-12-28 | 1995-11-08 | 株式会社北川鉄工所 | 薄型チヤツク |
JP2826107B2 (ja) * | 1987-12-15 | 1998-11-18 | 株式会社北川鉄工所 | 超精密チャック |
JP2560114B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1996-12-04 | 株式会社 北川鉄工所 | チャック装置 |
JP2646137B2 (ja) * | 1989-06-27 | 1997-08-25 | 株式会社 北川鉄工所 | チャックの把握時における作用力の分力荷担方法 |
JPH0423211U (zh) * | 1990-06-14 | 1992-02-26 | ||
JP2560114Y2 (ja) | 1991-01-31 | 1998-01-21 | 株式会社タダノ | 電動式車両のネガティブブレーキの制御装置 |
FR2684579B1 (fr) * | 1991-12-10 | 1995-10-06 | Gamet Precision | Mandrin de serrage pour machine-outil, notamment automatique, et son procede d'obtention. |
JPH1086005A (ja) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Howa Mach Ltd | チャック |
EP0865853B1 (de) * | 1997-01-17 | 2000-04-05 | FORKARDT Deutschland GmbH | Kraftbetätigtes Spannfutter |
US5899464A (en) * | 1997-06-16 | 1999-05-04 | Northfield Precision Instruments Corporation | Jaw assembly for holding a workpiece |
JPH11226807A (ja) * | 1998-02-13 | 1999-08-24 | Howa Mach Ltd | チャック、ジョウ、及びジョウ作動用のウエッジプランジャ |
DE10049070C2 (de) | 2000-10-02 | 2002-10-24 | Schunk Gmbh & Co Kg | Kraftspannfutter |
TW557238B (en) * | 2001-07-18 | 2003-10-11 | Kitagawa Iron Works Co | Chuck with pull-in function |
JP2008068370A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Suzuki Precion Co Ltd | アジャスタブル型チャック |
KR100770994B1 (ko) * | 2007-08-21 | 2007-10-29 | 최현수 | 공작기계용 유압척 |
KR101008853B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2011-01-19 | 주식회사 삼천리기계 | 유압척 |
JP6177640B2 (ja) * | 2013-09-20 | 2017-08-09 | 株式会社北川鉄工所 | 引き込み機構を持つチャック装置 |
JP6345321B1 (ja) * | 2017-07-28 | 2018-06-20 | 株式会社北川鉄工所 | チャック機構 |
-
2017
- 2017-12-01 JP JP2017232082A patent/JP6411619B1/ja active Active
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- 2018-11-21 TW TW107141531A patent/TWI781252B/zh active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6150703A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-13 | Kitagawa Tekkosho:Kk | 強力把握チヤツク |
JPH05212608A (ja) * | 1991-02-12 | 1993-08-24 | Kitagawa Iron Works Co Ltd | 爪を内方側から組込むチャック |
EP0810049A1 (de) * | 1996-05-30 | 1997-12-03 | FORKARDT GmbH | Kraftbetätigtes Spannfutter |
JPH10296511A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-10 | Howa Mach Ltd | チャックにおける把握荷重担持方法、チャックのマスタジョウ支持構造及びマスタジョウ |
DE29714933U1 (de) * | 1997-08-20 | 1997-10-23 | Heinz Dieter Schunk Gmbh & Co | Kraftspannfutter |
CN101232964A (zh) * | 2005-08-05 | 2008-07-30 | 株式会社北川铁工所 | 涡轮增压器壳体的把持方法及工件把持装置 |
JP5301744B1 (ja) * | 2013-02-15 | 2013-09-25 | コスモ機械株式会社 | 工作機械用チャック機構、爪材及び旋盤 |
CN106975761A (zh) * | 2016-01-19 | 2017-07-25 | 陈顺宝 | 具两倍使用寿命的空油压夹头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |