CN111975026B - 伸缩式卡盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹具领域，尤其是一种优化工件夹持方式，从而成功实现工件一次性装夹即可完成所有外圆与端面加工，从而节省加工时间的伸缩式卡盘结构，包括夹具主体以及设置于夹具主体上的顶尖，顶尖的端头设置于工件的工件头部的顶尖孔内，包括设置于夹具主体上的端面驱动结构和夹爪臂结构，所述端面驱动结构的驱动端面设置于顶尖的端头的附近，夹爪臂结构可伸缩设置于夹具主体上，其中，当加工工件中的工件头部时，夹爪臂结构缩离工件头部，端面驱动结构扎入工件头部的端面并驱动工件转动；当加工工件中除去工件头部的其它部位时，夹爪臂结构夹紧工件头部，端面驱动结构扎入工件头部端面并驱动工件转动。本发明尤其适用于各种切削加工的场合。

Description

伸缩式卡盘结构

技术领域

本发明涉及夹具领域，尤其是一种伸缩式卡盘结构。

背景技术

在现有的夹具结构中，由于卡盘的结构设计特点，往往会面对这样的技术难题：工件在完成装夹后，对于工件的远端加工与工件的端面加工之间往往需要切换至少一次装夹，无法实现工件一次性装夹来完成所有外圆与端面的加工，导致实际加工时间较长，生产效率较为低下，影响了生产的进度。同时，装夹方式频繁的切换，也会影响加工的精度。尤其是在具体的长轴的车削中，所有外圆都需要一次装夹车削保证尺寸一致性及同心度。现有普通卡盘夹持时，卡盘的夹爪不具有伸缩功能，仅能车削夹持部位以外的外圆，夹持部位无法车削，若需要整个外圆完整车削还需二次装夹，且尺寸一致性、所有外圆同心度难保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种优化工件夹持方式，从而成功实现工件一次性装夹即可完成所有外圆与端面加工，从而节省加工时间的伸缩式卡盘结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：伸缩式卡盘结构，包括夹具主体以及设置于夹具主体上的顶尖，顶尖的端头设置于工件的工件头部的顶尖孔内，包括设置于夹具主体上的端面驱动结构和夹爪臂结构，所述端面驱动结构的驱动端面设置于顶尖的端头的附近，夹爪臂结构可伸缩设置于夹具主体上，其中，当加工工件中的工件头部时，夹爪臂结构缩离工件头部，端面驱动结构扎入工件头部的端面并驱动工件转动；当加工工件中除去工件头部的其它部位时，夹爪臂结构夹紧工件头部，端面驱动结构扎入工件头部端面并驱动工件转动。

进一步的是，所述顶尖通过弹性连接件与夹具主体连接。

进一步的是，所述弹性连接件为弹簧。

进一步的是，所述端面驱动结构设置于顶尖上。

进一步的是，所述端面驱动结构通过球面浮动座而设置于顶尖上。

进一步的是，所述夹爪臂结构包括夹爪，所述夹爪臂结构通过夹爪夹紧工件头部。

进一步的是，包括可滑动设置于夹具主体上的拉杆结构，所述拉杆结构通过传动销和连接销与夹爪臂结构连接。

进一步的是，所述夹爪臂结构包括滑销以及设置于滑销内的滑销弹簧，所述夹爪臂结构通过滑销与夹具主体的内壁面连接。

进一步的是，所述端面驱动结构为端面驱动针，其中，所述端面驱动针绕顶尖的中心轴线均匀分布。

进一步的是，所述夹爪臂结构绕顶尖的中心轴线均匀分布。

本发明的有益效果是：针对现有方案的缺陷，本申请的伸缩卡盘的思路是：采用双顶工件中心孔，第一步，伸缩夹爪处于缩回状态，端面驱动针先驱动工件，车削出内夹持部位外圆，因为此段外圆较短，切削力不大，端面驱动力足够了；车完了之后，在机床推杆作用下，夹爪伸出，夹紧刚刚车削完的外圆部位，然后再车削其余所有部位，因为其余部位较长，切削力较大，仅靠端面驱动无法提供这么大的驱动力，必须要有夹爪夹紧。即先端面驱动结构驱动工件，夹爪缩离工件头部，加工近端要加持的部位；然后夹爪再伸出加紧工件头部，并加工其余部位，夹爪夹紧的是精加工过的部位，可以保证同心度。在实际使用时，由于针对性设计有可伸缩设置于夹具主体上的夹爪臂结构，因此，当加工工件中的工件头部时，夹爪臂结构缩离工件头部，而端面驱动结构的端面驱动针是比工件硬度更高的材料，会扎入工件端面0.1-0.2mm，这样即可驱动工件，因此端面驱动结构驱动工件，切削刀具则加工工件头部的部分。当加工工件中除去工件头部的其它部位时，夹爪臂结构夹紧工件头部，端面驱动结构扎入工件头部的端面并驱动工件转动，切削刀具则加工除去工件头部的其它部位。本发明尤其适用于各种切削加工的场合。

附图说明

图1是本发明在加工工件中除去工件头部的其它部位时，夹具夹持方式的示意图。

图2是本发明在加工工件中的工件头部时，夹具夹持方式的示意图。

图中标记为：工件1、工件头部11、顶尖孔111、夹爪臂结构2、连接销20、夹爪21、定位盘22、关节轴承23、滑销弹簧24、滑销25、传动销26、螺柱弹簧27、螺柱28、拉杆结构29、端面驱动结构3、顶尖31、球面浮动座32、端面驱动弹簧33、夹具主体4、推力5、尾座顶尖6、切削刀7、拉力8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示的伸缩式卡盘结构，包括夹具主体4以及设置于夹具主体4上的顶尖31，顶尖31的端头设置于工件1的工件头部11的顶尖孔111内，包括设置于夹具主体4上的端面驱动结构3和夹爪臂结构2，所述端面驱动结构3的驱动端面设置于顶尖31的端头的附近，夹爪臂结构2可伸缩设置于夹具主体4上，其中，当加工工件1中的工件头部11时，夹爪臂结构2缩离工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件1转动；当加工工件1中除去工件头部11的其它部位时，夹爪臂结构2夹紧工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11端面并驱动工件1转动。

本发明巧妙的构建了夹爪臂结构2与端面驱动结构3之间的相互配合，成功的实现了工件1一次性装夹完成所有外圆与端面的加工，大幅度的节省了加工时间。其中，如图1所示，当加工工件1中的工件头部11时，夹爪臂结构2缩离工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件1转动，此时，如图2所示，在无需更换夹具夹持状态情况下，可以一次性的完成工件头部11端面的加工切削，从而大幅度的提高了切削效率。当加工工件1中除去工件头部11的其它部位时，夹爪臂结构2夹紧工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件1转动，此时切削刀7可以很好的加工工件1，正是由于夹爪臂结构2的夹持，为工件1提供了更大的夹持力以满足远端的大切深加工。一般的，优选所述端面驱动结构3和夹爪臂结构2为模块化设计，后期可以通过更换满足不同工件1的加工需求，大幅度提高卡盘的通用性。一般的，所述端面驱动结构3为端面驱动针，其中，所述端面驱动针绕顶尖31的中心轴线均匀分布。同时也优选所述夹爪臂结构2绕顶尖31的中心轴线均匀分布。以端面驱动针以及夹爪臂结构2均为三个为例，端面驱动针以及夹爪臂结构2均绕顶尖31的中心轴线均匀分布，且端面驱动针以及夹爪臂结构2之间相互间隔均匀的绕顶尖31的中心轴线分布。

为了让顶尖31在与工件头部11连接时，可以较好的与工件1配合，如图1所示，优选所述顶尖31通过弹性连接件与夹具主体4连接。当顶尖31的端头安装于工件1的工件头部11的顶尖孔111内时，弹性连接件可以让顶尖31具备一定的伸缩空间，从而更好的与工件1安装匹配，保证后期加工的精度，一般的，优选顶尖31通过弹簧与夹具主体4连接。

由于端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件1转动，如图1所示，优选所述端面驱动结构3设置于顶尖31上，从而便于端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件(1)转动时的定位，也便于相应的安装。如图1所示，当将顶尖31的端头设置于工件1的工件头部11的顶尖孔111内时，端面驱动结构3随即完成了扎入工件头部11端面，十分的便捷可靠。另外，为了让端面驱动结构3在实际使用时，实现对工件1的驱动力与安装灵活性之间的平衡，优选所述端面驱动结构3通过球面浮动座32而设置于顶尖31上。球面浮动座32保证了端面驱动结构3所需要的支撑力，也保证了可以根据工件1的接触端面的形状而具备微调的能力。

为了便于让夹爪臂结构2夹持住工件1，优选所述夹爪臂结构2包括夹爪21，所述夹爪臂结构2通过夹爪21夹紧工件头部11。在实际使用时，由于涉及夹爪臂结构2的伸缩，为了便于相应的伸缩操作，优选这样的结构：包括可滑动设置于夹具主体4上的拉杆结构29，所述拉杆结构29通过传动销26和连接销20与夹爪臂结构2连接。如图1和图2所示，当施加推力5时，夹爪臂结构2夹紧工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11的端面并驱动工件1转动，当施加拉力8时，夹爪臂结构2缩离工件头部11，端面驱动结构3扎入工件头部11端面并驱动工件1转动。更进一步的，为了实现夹爪21的浮动夹紧，即避免对顶尖定位精度造成干涉，从而提高夹持精度，优选所述夹爪臂结构2包括滑销25以及设置于滑销25内的滑销弹簧24，所述夹爪臂结构2通过滑销25与夹具主体4的内壁面连接。

本发明很好的实现了一次装夹即可完成所有外圆与端面加工的效果，大幅度提高了生产效率，同时也提高了生产加工精度，其技术优势十分明显，市场推广前景十分广阔。

Claims (1)

1.伸缩式卡盘结构，包括夹具主体(4)以及设置于夹具主体(4)上的顶尖(31)，顶尖(31)的端头设置于工件(1)的工件头部(11)的顶尖孔(111)内，工件(1)远离工件头部(11)一端的端头与尾座顶尖(6)配合，其特征在于：包括设置于夹具主体(4)上的端面驱动结构(3)和夹爪臂结构(2)，所述端面驱动结构(3)的驱动端面设置于顶尖(31)的端头的附近，夹爪臂结构(2)可伸缩设置于夹具主体(4)上，其中，首先加工工件(1)中的工件头部(11)，此时夹爪臂结构(2)缩离工件头部(11)，端面驱动结构(3)扎入工件头部(11)的端面并驱动工件(1)转动；随后，加工工件(1)中除去工件头部(11)的其它部位，此时夹爪臂结构(2)夹紧刚刚车削完的工件头部(11)，端面驱动结构(3)扎入工件头部(11)端面并驱动工件(1)转动；所述顶尖(31)通过弹性连接件与夹具主体(4)连接，弹性连接件为弹簧，端面驱动结构(3)设置于顶尖(31)上，端面驱动结构(3)通过球面浮动座(32)而设置于顶尖(31)上，夹爪臂结构(2)包括夹爪(21)，所述夹爪臂结构(2)通过夹爪(21)夹紧工件头部(11)，包括可滑动设置于夹具主体(4)上的拉杆结构(29)，所述拉杆结构(29)通过传动销(26)和连接销(20)与夹爪臂结构(2)连接，夹爪臂结构(2)包括滑销(25)以及设置于滑销(25)内的滑销弹簧(24)，所述夹爪臂结构(2)通过滑销(25)与夹具主体(4)的内壁面连接，端面驱动结构(3)为端面驱动针，其中，所述端面驱动针绕顶尖(31)的中心轴线均匀分布，夹爪臂结构(2)绕顶尖(31)的中心轴线均匀分布。