CN112024921A - 一种数控轴类零件高精度装夹工具 - Google Patents

Abstract

本发明属于装夹工具技术领域，尤其涉及一种数控轴类零件高精度装夹工具，它包括爪盘、卡爪、挡盘、转盘、第一转轴，本发明中第二爪结构和第三爪结构可以相对第一爪结构进行缩回和伸出运动，在对零件进行装夹的时候，通过控制车床首尾两端的两个装夹工具，使得其上对应的三个卡爪伸长或缩短，进而灵活控制对零件两端的夹紧或避让，保证零件在不进行二次装夹的情况下，其两端还均能够被加工到。本发明通过限位机构实现了仅通过简单调节调节轴即可控制卡爪的伸缩和夹紧；在对零件进行夹紧的时候，当对应的三个卡爪完全伸开后，调节轴才可以驱动三个卡爪沿着爪盘的径向方向滑动，然后对零件夹紧，保证好的夹紧效果。

Description

一种数控轴类零件高精度装夹工具

所属技术领域

本发明属于装夹工具技术领域，尤其涉及一种数控轴类零件高精度装夹工具。

背景技术

三爪爪盘是利用均布在爪盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。

一般的车床在加工轴类零件时，会事先在零件的一端钻出一个微小锥孔；在装夹零件时候，首先将零件未打锥孔的一端通过三爪爪盘固定；然后将车床尾座上带尖角的顶杆顶在事先打好的锥孔内，将零件远离三爪爪盘的一端顶死。

但是这种情况下，如果需要加工被三爪爪盘夹紧一端的时候，需要将三爪爪盘松开，对零件进行二次装夹；在二次装夹过程中，因装夹后零件轴线的偏移，引起后续加工的误差。

本发明设计一种数控轴类零件高精度装夹工具解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种数控轴类零件高精度装夹工具，它是采用以下技术方案来实现的。

一种数控轴类零件高精度装夹工具，它包括爪盘、卡爪、挡盘、转盘、第一转轴，其中三个卡爪周向均匀的沿着爪盘的径向方向滑动安装在爪盘的一侧，挡盘通过螺栓固定安装在爪盘的另一侧；转盘旋转安装在爪盘内，且转盘旋转通过涡旋槽驱动三个卡爪沿着爪盘径向方向滑动；爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个第一转轴，三个第一转轴位于爪盘内的一端分别与转盘通过齿牙啮合；其特征在于：所述三个卡爪均由第一爪结构、第二爪结构和第三爪结构三部分组成；第一爪结构的一侧具有齿牙，第一爪结构通过齿牙与转盘上的涡旋槽啮合；第二爪结构的一端滑动安装在第一爪结构内侧，第三爪结构的一端滑动安装在第二爪结构的内侧，且第三爪结构相对第一爪结构拉出或者缩回时，均可拉动或推动第二爪结构相对第一爪结构拉出或缩回。

上述爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个第二转轴，三个第二转轴均通过齿轮、螺杆和螺纹套的配合与三个卡爪传动连接，进而控制三个卡爪的伸缩；所述爪盘的外圆面上固定安装有一个环壳，环壳上旋转安装有安装环，安装环上周向均匀的安装有多个调节轴，调节轴通过齿轮和齿圈配合与三个第一转轴和三个第二转轴传动连接。

上述三个卡爪与爪盘之间均安装有一个限位机构，限位机构控制三个卡爪在安装工件时，首先向外伸开，在三个卡爪伸开后，调节轴才可以驱动三个卡爪沿着爪盘的径向方向滑动。

上述爪盘安装夹爪的一端中心位置固定安装有带有尖角的顶杆。

作为本技术的进一步改进，在车床的首尾两端均安装有该装夹工具，位于车首的装夹工具通过螺栓固定于车床的主轴上，位于车尾的装夹工具安装在尾架上；装夹工具的步骤为：

第一，将首尾两侧的高精度装夹工具的卡爪均缩入，且径向方向完全打开。

第二，将工件的两端均利用带普通夹具的车床车出带锥面的凹槽。

第三，将工件两端的凹槽卡在首尾安装有两个高精度装夹工具的车床相应的顶杆上。

第四，控制车首一侧的装夹工具的三个卡爪将工件的前端夹紧。

第五，在车完工件的后端后，控制车尾一侧的高精度装夹工具的三个卡爪将工件的后端夹紧；将车首一侧的高精度装夹工具的三个卡爪松开。

作为本技术的进一步改进，上述环壳的前端面上周向均匀的开有三个供三个卡爪沿着爪盘径向方向滑动的第一滑槽。

作为本技术的进一步改进，上述安装环上周向均匀的开有多个供调节轴安装的安装圆孔。

上述第一转轴位于爪盘外侧的一端固定安装有第二齿轮，第二转轴位于爪盘外侧的一端固定安装有齿套；两个齿圈旋转安装在环壳的内圆面上，两个齿圈分别与齿套和第二齿轮一一对应啮合。

上述安装在安装环上的所有调节轴上均固定安装有第一齿轮，第一齿轮与两个齿圈分别啮合。

作为本技术的进一步改进，上述爪盘的外圆面上周向均匀的开有三个供第二转轴安装的轴孔和三个供三个卡爪沿着爪盘径向滑动的第二滑槽。

作为本技术的进一步改进，上述爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个对第一转轴起到固定作用的固定套。

作为本技术的进一步改进，上述第一爪结构的内侧开有第一安装槽，第一安装槽的两侧对称的开有第一导槽，第一安装槽的上侧开有第一安装滑槽，第一安装滑槽的上侧开有第一限位槽，第一安装槽的一侧开有圆形孔，圆形孔的一侧开有安装方槽，安装方槽的一侧开有安装轴孔；第二爪结构的一端固定安装有第一T形滑块，第一T形滑块的一侧安装有第一限位板，第二爪结构的两侧对称的安装有第二导块，第二爪结构通过第一T形滑块与第一安装滑槽的配合、第二导块与第一导槽的配合安装在第一爪结构上的第一安装槽内，且第一限位板与第一限位槽滑动配合；所述第二爪结构的内侧开有第二安装槽，第二安装槽的两侧对称的开有第二导槽，第二安装槽的一侧开有第二安装滑槽，第二安装滑槽的一侧开有第二限位槽；第二安装槽的一侧开有安装孔；第三爪结构的一端安装有第二T形滑块，第二T形滑块的一侧安装有第二限位板，第三爪结构的两侧对称的安装有第一导块；第三爪结构通过第二T形滑块与第二安装滑槽、第一导块与第二导槽的配合滑动安装在第二安装槽内。

第三爪结构的一侧固定安装有螺纹套，第二转轴的一端穿入安装轴孔位于安装方槽内，第四齿轮固定安装在第二转轴位于安装方槽内的一端，螺杆旋转安装在圆形孔内，且螺杆的一端穿过安装孔与螺纹套螺纹配合，螺杆的另一端位于安装方槽内，且固定安装有第三齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述爪盘上所开的第二滑槽的一侧开有沿着爪盘进项方向均匀分布的卡槽，第一爪结构上所开的第一安装槽的一侧开有滑动槽，滑动槽的一侧和第一安装槽的一侧均开有一个安装圆形孔；第二爪结构上所开的第二安装槽的一侧开有避让槽；第三爪结构上具有触发斜面。

上述限位机构包括触发杆、复位弹簧、伸缩杆、限位块、斜面、限位套、限位弹簧，其中触发杆的一端具有挤压斜面，触发杆通过两个伸缩杆滑动安装在第一爪结构上所开的滑动槽内，且触发杆与避让槽配合；触发杆上的挤压斜面与第三爪结构上的触发斜面配合；两个伸缩杆的一端固定安装在两个安装圆形孔内，触发杆与两个安装圆形孔之间均安装有复位弹簧；限位套固定安装在触发杆的另一端，限位块的一端具有斜面，限位块的另一端滑动安装在限位套内，且限位块具有斜面的一端与爪盘上所开的对应的卡槽配合；限位块位于限位套内的一端与限位套的内端面之间安装有限位弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述复位弹簧为压缩弹簧，且具有预压力；限位弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述调节轴上具有六角槽。

相对于传统的装夹工具技术，本发明设计的有益效果如下：

1、本发明中第二爪结构和第三爪结构可以相对第一爪结构进行缩回和伸出运动，在对零件进行装夹的时候，通过控制车床首尾两端的两个装夹工具，使得其上对应的三个卡爪伸长或缩短，进而灵活控制对零件两端的夹紧或避让，保证零件在不进行二次装夹的情况下，其两端还均能够被加工到。

2、本发明设计了限位机构，通过限位机构实现了仅通过简单调节调节轴即可控制卡爪的伸缩和夹紧；在对零件进行夹紧的时候，当对应的三个卡爪完全伸开后，调节轴才可以驱动三个卡爪沿着爪盘的径向方向滑动，然后对零件夹紧，保证好的夹紧效果；一方面防止卡爪未完全伸出时就对零件实施夹紧，减小了卡爪对零件的夹紧面，降低夹紧效果；另一方面防止出现卡爪无法夹到零件。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是安装环和环壳配合示意图。

图4是安装环安装示意图。

图5是安装环结构示意图。

图6是第一齿轮、齿圈和齿套配合示意图。

图7是第一齿轮和齿圈配合示意图。

图8是第一齿轮安装示意图。

图9是触发杆安装示意图。

图10是爪盘结构示意图。

图11是顶杆安装示意图。

图12是第一转轴和转盘配合示意图。

图13是转盘结构示意图。

图14是卡爪外观示意图。

图15是卡爪结构示意图。

图16是触发杆分布示意图。

图17是第一爪结构结构示意图。

图18是第二爪结构结构示意图。

图19是第三爪结构结构示意图。

图20是触发板和第三爪结构配合示意图。

图21是限位机构结构示意图。

图22是工件装夹示意图。

图23是圆筒式工件装夹示意图。

图中标号名称：1、爪盘；2、卡爪；3、环壳；4、调节轴；5、齿套；6、齿圈；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、安装环；10、第一滑槽；11、安装圆孔；13、挡盘；14、限位机构；15、触发杆；16、轴孔；17、第二滑槽；18、顶杆；19、卡槽；20、固定套；21、第一转轴；22、转盘；23、第一爪结构；24、第二爪结构；25、第三爪结构；26、第二转轴；27、螺杆；28、螺纹套；29、安装圆形孔；30、第一安装槽；32、第二导块；33、第一导槽；34、安装轴孔；35、第一安装滑槽；36、第一限位槽；37、安装方槽；38、圆形孔；39、第一限位板；40、第一T形滑块；41、第二限位槽；42、第二安装滑槽；43、安装孔；44、第二导槽；45、避让槽；46、第二安装槽；47、第二限位板；48、第二T形滑块；49、触发斜面；50、滑动槽；51、第一导块；52、第三齿轮；53、第四齿轮；54、挤压斜面；55、复位弹簧；56、伸缩杆；57、限位块；58、斜面；59、限位套；60、限位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、2所示，它包括爪盘1、卡爪2、挡盘13、转盘22、第一转轴21，其中三个卡爪2周向均匀的沿着爪盘1的径向方向滑动安装在爪盘1的一侧，挡盘13通过螺栓固定安装在爪盘1的另一侧；如图2、13所示，转盘22旋转安装在爪盘1内，且转盘22旋转通过涡旋槽驱动三个卡爪2沿着爪盘1径向方向滑动；爪盘1的外圆面上周向均匀的安装有三个第一转轴21，如图12所示，三个第一转轴21位于爪盘1内的一端分别与转盘22通过齿牙啮合；其特征在于：如图14、15所示，所述三个卡爪2均由第一爪结构23、第二爪结构24和第三爪结构25三部分组成；第一爪结构23的一侧具有齿牙，第一爪结构23通过齿牙与转盘22上的涡旋槽啮合；第二爪结构24的一端滑动安装在第一爪结构23内侧，第三爪结构25的一端滑动安装在第二爪结构24的内侧，且第三爪结构25相对第一爪结构23拉出或者缩回时，均可拉动或推动第二爪结构24相对第一爪结构23拉出或缩回。

本发明中爪盘1与车床主轴的固定、卡爪2与转盘22的传动、转盘22与第一转轴21的传动、挡盘13与爪盘1的固定均采用现有技术。第一转轴21旋转可驱动转盘22旋转，转盘22旋转驱动三个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动。

本发明设计的第一爪结构23的一侧具有齿牙，第一爪结构23通过齿牙与转盘22上的涡旋槽啮合，转盘22旋转通过涡旋槽驱动第一爪结构23沿着爪盘1的径向方向滑动；第一爪结构23沿着爪盘1的径向方向滑动依次带动对应的第二爪结构24和第三爪结构25沿着爪盘1的径向方向滑动，即实现整个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动。

本发明通过控制三个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动来实现对零件的夹紧与松开。

本发明中第二爪结构24和第三爪结构25可以相对第一爪结构23进行缩回和伸出运动，在对零件进行装夹的时候，通过控制车床首尾两端的两个装夹工具，使得其上对应的三个卡爪2伸长或缩短，进而灵活控制对零件两端的夹紧或避让，保证零件在不进行二次装夹的情况下，其两端还均能够依次被加工到。

如图6所示，上述爪盘1的外圆面上周向均匀的安装有三个第二转轴26，三个第二转轴26均通过齿轮、螺杆27和螺纹套28的配合与三个卡爪2传动连接，进而控制三个卡爪2的伸缩；如图1、2所示，所述爪盘1的外圆面上固定安装有一个环壳3，如图3、4所示，环壳3上旋转安装有安装环9，如图7、8所示，安装环9上周向均匀的安装有多个调节轴4，调节轴4通过齿轮和齿圈6配合与三个第一转轴21和三个第二转轴26传动连接。

如图9、16所示，上述三个卡爪2与爪盘1之间均安装有一个限位机构14，限位机构14控制三个卡爪2在安装工件时，首先向外伸开，在三个卡爪2伸开后，调节轴4才可以驱动三个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动。

如图1、11所示，上述爪盘1安装夹爪一端的中心位置固定安装有带有尖角的顶杆18。本发明设计带尖角的顶杆18的作用是，在加工零件靠近车床主轴的一端时，会首先控制远离车床主轴一端的装夹工具中的三个卡爪2对零件夹紧，之后控制靠近主轴一端的装夹工具中的三个卡爪2松开且缩回；此时零件远离车床主轴的一端被对应一侧的装夹工具的三个卡爪2夹紧固定，靠近车床主轴的一端被该侧的装夹工具上的带尖角的顶杆18顶死固定，即在装夹过程中顶杆18起到辅助定位的作用。

如图22所示，本发明中在车床的首尾两端均安装有该装夹工具，位于车首的装夹工具通过螺栓固定于车床的主轴上，位于车尾的装夹工具安装在尾架上；装夹工具的步骤为：

第一，将首尾两侧的高精度装夹工具的卡爪2均缩入，且径向方向完全打开；

第二，将工件的两端均利用带普通夹具的车床车出带锥面的凹槽；

第三，将工件两端的凹槽卡在首尾安装有两个高精度装夹工具的车床相应的顶杆上；

第四，控制车首一侧的装夹工具的三个卡爪2将工件的前端夹紧；

第五，在车完工件的后端后，控制车尾一侧的高精度装夹工具的三个卡爪2将工件的后端夹紧；将车首一侧的高精度装夹工具的三个卡爪2松开。

本发明对于加工筒状零件，且零件的内径相对较大的时候，需要增加两个如图23所示，带内锥槽的辅助工具，将两个辅助工具的内锥槽卡在车床上两侧两个装夹工具的两个顶杆18上；然后再根据具体加工需求控制两个装夹工具对零件的装夹。

如图4所示，上述环壳3的前端面上周向均匀的开有三个供三个卡爪2沿着爪盘1径向方向滑动的第一滑槽10。

如图5所示，上述安装环9上周向均匀的开有多个供调节轴4安装的安装圆孔11。

如图6、12所示，上述第一转轴21位于爪盘1外侧的一端固定安装有第二齿轮8，第二转轴26位于爪盘1外侧的一端固定安装有齿套5；如图6、7、8所示，两个齿圈6旋转安装在环壳3的内圆面上，两个齿圈6分别与齿套5和第二齿轮8一一对应啮合。

如图8所示，上述安装在安装环9上的所有调节轴4上均固定安装有第一齿轮7，第一齿轮7与两个齿圈6分别啮合。

本发明中当通过扳手调节调节轴4围绕自身轴线旋转的时候，该调节轴4会带动对应的第一齿轮7旋转。

本发明中在控制卡爪2对零件进行夹紧且对应的卡爪2还处于缩回状态的时候，卡爪2沿着对应爪盘1径向方向的滑动被对应的限位机构14限制锁死，即与对应第二齿轮8啮合的齿圈6被限制锁死；此时，第一齿轮7旋转一方面会带动未被锁死的齿圈6旋转，另一方面在被锁死齿圈6的作用下第一齿轮7会绕着环壳3的周向方向旋转，第一齿轮7绕着环壳3的周向方向旋转带动对应的调节轴4绕着环壳3的周向方向旋转；即本发明设计的装夹工具，在调节过程中，使用者的扳手需要随着配合的调节轴4一起绕着环壳3的周向方向旋转；本发明中为了方便调节，在安装环9上设置了多个调节轴4；在扳手随着调节轴4绕着环壳3的周向方向旋转的过程中，当扳手可驱动的角度达到极限后或者快要达到极限但使用者觉得驱动扳手旋转吃力的时候，将扳手取下更换到后侧的调节轴4上进行调节。

本发明中在控制卡爪2对零件进行夹紧但对应的卡爪2处于伸出最长状态的时候，卡爪2沿着对应爪盘1径向方向滑动的限制被解除；这种状态下，与对应齿套5啮合的齿圈6被限制锁死；此时，第一齿轮7旋转一方面会带动未被锁死的齿圈6旋转，另一方面在被锁死齿圈6的作用下第一齿轮7会绕着环壳3的周向方向旋转，第一齿轮7旋转带动对应的调节轴4再次绕着环壳3的周向方向旋转。

本发明中在控制卡爪2松开解除对零件夹紧的时候，因此时卡爪2的伸缩和沿着对应爪盘1径向方向的移动均没有相互限制锁死结构，所以卡爪2的伸缩和移动没有先后关系；这种状态下，调节轴4的旋转通过第一齿轮7会根据两个齿圈6所受的阻力的大小即卡爪2的伸缩和移动的阻力大小来驱动对应的齿圈6旋转；或者卡爪2的伸缩和移动的阻力大小接近相等，两个齿圈6同时被驱动沿相反的方向旋转；即未旋转的齿圈6驱动第一齿轮7绕着环壳3旋转的时间和方位均具有不确定性，使用者可根据具体情况随时更换扳手所配合的调节轴4。

如图10所示，上述爪盘1的外圆面上周向均匀的开有三个供第二转轴26安装的轴孔16和三个供三个卡爪2沿着爪盘1径向滑动的第二滑槽17。

如图12所示，上述爪盘1的外圆面上周向均匀的安装有三个对第一转轴21起到固定作用的固定套20。固定套20对对应的第一转轴21起到加强作用。

如图17所示，上述第一爪结构23的内侧开有第一安装槽30，第一安装槽30的两侧对称的开有第一导槽33，第一安装槽30的上侧开有第一安装滑槽35，第一安装滑槽35的上侧开有第一限位槽36，第一安装槽30的一侧开有圆形孔38，圆形孔38的一侧开有安装方槽37，安装方槽37的一侧开有安装轴孔34；如图18所示，第二爪结构24的一端固定安装有第一T形滑块40，第一T形滑块40的一侧安装有第一限位板39，第二爪结构24的两侧对称的安装有第二导块32，第二爪结构24通过第一T形滑块40与第一安装滑槽35的配合、第二导块32与第一导槽33的配合安装在第一爪结构23上的第一安装槽30内，且第一限位板39与第一限位槽36滑动配合；所述第二爪结构24的内侧开有第二安装槽46，第二安装槽46的两侧对称的开有第二导槽44，第二安装槽46的一侧开有第二安装滑槽42，第二安装滑槽42的一侧开有第二限位槽41；第二安装槽46的一侧开有安装孔43；如图19所示，第三爪结构25的一端安装有第二T形滑块48，第二T形滑块48的一侧安装有第二限位板47，第三爪结构25的两侧对称的安装有第一导块51；第三爪结构25通过第二T形滑块48与第二安装滑槽42、第一导块51与第二导槽44的配合滑动安装在第二安装槽46内。

本发明中通过第一T形滑块40与第一安装滑槽35的配合、第二导块32与第一导槽33的配合对第二爪结构24起到导向和支撑作用；通过第一限位板39与第一限位槽36的滑动配合对第二爪结构24相对第一爪结构23的滑动起到定位作用；通过第二T形滑块48与第二安装滑槽42、第一导块51与第二导槽44的配合第三爪结构25起到导向和支撑作用；通过第二限位板47与第二限位槽41的滑动配合对第三爪结构25相对第三爪结构25的滑动起到定位作用；同时通过第二限位板47与第二限位槽41两端的配合可以保证第三爪结构25在伸出或者缩回的过程中，均可以拉动或者推动第二爪结构24滑动。

如图19所示，第三爪结构25的一侧固定安装有螺纹套28，如图15所示，第二转轴26的一端穿入安装轴孔34位于安装方槽37内，如图15、20所示，第四齿轮53固定安装在第二转轴26位于安装方槽37内的一端，螺杆27旋转安装在圆形孔38内，且螺杆27的一端穿过安装孔43与螺纹套28螺纹配合，螺杆27的另一端位于安装方槽37内，且固定安装有第三齿轮52，第三齿轮52与第四齿轮53啮合。

如图11所示，上述爪盘1上所开的第二滑槽17的一侧开有沿着爪盘1进项方向均匀分布的卡槽19，如图17所示，第一爪结构23上所开的第一安装槽30的一侧开有滑动槽50，滑动槽50的一侧和第一安装槽30的一侧均开有一个安装圆形孔29；如图18所示，第二爪结构24上所开的第二安装槽46的一侧开有避让槽45；如图19所示，第三爪结构25上具有触发斜面49。

如图9、16、21所示，上述限位机构14包括触发杆15、复位弹簧55、伸缩杆56、限位块57、斜面58、限位套59、限位弹簧60，其中触发杆15的一端具有挤压斜面54，触发杆15通过两个伸缩杆56滑动安装在第一爪结构23上所开的滑动槽50内，且触发杆15与避让槽45配合；触发杆15上的挤压斜面54与第三爪结构25上的触发斜面49配合；两个伸缩杆56的一端固定安装在两个安装圆形孔29内，触发杆15与两个安装圆形孔29之间均安装有复位弹簧55；限位套59固定安装在触发杆15的另一端，限位块57的一端具有斜面58，限位块57的另一端滑动安装在限位套59内，且限位块57具有斜面58的一端与爪盘1上所开的对应的卡槽19配合；限位块57位于限位套59内的一端与限位套59的内端面之间安装有限位弹簧60。

上述复位弹簧55为压缩弹簧，且具有预压力；限位弹簧60为压缩弹簧。

本发明中在卡爪2处于缩回状态的时候，第三爪结构25对触发杆15的移动起到限制作用，此时限位块57远离限位套59的一端位于爪盘1上的卡槽19内，卡槽19对限位块57限位；因触发杆15、限位套59和限位块57位于卡爪2上，卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动会带动触发杆15、限位套59盒限位块57移动，所以卡槽19对限位块57的限位就是对卡爪2沿着爪盘1径向方向的限位。本发明中在卡爪2完全伸长后，第三爪结构25就解除了对限位杆的限位，此时限位杆在对应的两个复位弹簧55的作用下就会朝着远离卡槽19的一侧移动，限位杆移动带动对应的限位套59和限位块57移动，使得卡槽19失去对限位块57的限位，即卡爪2沿着爪盘1径向方向滑动的限制被解除；通过这一设计实现了仅通过简单调节调节轴4即可控制卡爪2的伸缩和夹紧；在对零件进行夹紧的时候，当对应的三个卡爪2完全伸开后，调节轴4才可以驱动三个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动，然后对零件夹紧，保证好的夹紧效果；一方面防止卡爪2未完全伸出时就对零件实施夹紧，减小了卡爪2对零件的夹紧面，降低夹紧效果；另一方面防止出现卡爪2无法夹到零件。

本发明中在控制卡爪2松开解除对零件夹紧的时候，因第三爪结构25在回缩过程中首先会通过其上的挤压斜面54挤压触发杆15上的触发斜面49，使得触发杆15朝着对应卡槽19的一侧移动，此时触发杆15移动就会带动限位套59和限位块57移动，但是如果此时限位块57未与卡槽19配合时，限位块57就会相对对应的限位套59内移，当限位块57与卡槽19配合时，限位块57才会在限位弹簧60的作用下伸出，但是当卡爪2松开过程中沿着爪盘1的径向方向移动时，与卡槽19配合的限位块57在卡槽19和其上斜面58的作用下就会再次移动到限位套59内，直到卡爪2松开到需要的程度，本发明在限位块57上设置斜面58的作用是防止限位块57在随着卡爪2松开移动的过程中与爪盘1上所开的对应的卡槽19干涉；而限位块57斜面58一端的直面部分则是在限位块57与卡槽19配合时，卡槽19通过直面部分对限位块57的滑动限位。本发明设计触发斜面49和挤压斜面54的作用是可以更好的保证限位杆的触发复位。

上述调节轴4上具有六角槽。

具体工作流程：在初始状态时，将首尾两侧的高精度装夹工具的卡爪2均缩入，且径向方向完全打开。将在普通车床上车出前后两端带锥面凹槽的工件进行安装；将工件两端的凹槽卡在首尾两个装夹工具的顶杆18上；完成后，控制车首一侧的装夹工具的三个卡爪2将工件的前端夹紧；在夹紧过程中，通过扳手驱动调节轴4旋转，调节轴4会带动对应的第一齿轮7旋转，因此时，卡爪2沿着对应爪盘1径向方向的滑动被对应的限位机构14限制锁死，即与对应第二齿轮8啮合的齿圈6被限制锁死；所以第一齿轮7旋转就会通过另一个齿圈6带动对应的三个齿套5旋转，齿套5旋转带动第二转轴26旋转，第二转轴26旋转带动带动第四齿轮53旋转，第四齿轮53旋转带动第三齿轮52旋转，第三齿轮52旋转带动螺杆27旋转，因螺杆27旋转安装在圆形孔38内，螺杆27沿着其轴线方向上的滑动被圆形孔38限制，所以螺杆27旋转在螺纹作用下就会驱动螺纹套28滑动，螺纹套28带动第三爪结构25滑动；第三爪结构25滑动通过第二限位板47带动对应的第二爪结构24相对第一爪结构23伸出；此时第三爪结构25解除了对限位杆的限位，限位杆在对应的两个复位弹簧55的作用下就会朝着远离卡槽19的一侧移动，限位杆移动带动对应的限位套59和限位块57移动，使得卡槽19失去对限位块57的限位，即卡爪2沿着爪盘1径向方向滑动的限制被解除；因第三爪结构25无法继续伸出，此时与对应齿套5啮合的齿圈6被限制锁死；所以此时第一齿轮7旋转会带动未被锁死的齿圈6旋转，齿圈6旋转带动第二齿轮8旋转，第二齿轮8旋转带动第一转轴21旋转，第一转轴21旋转驱动转盘22旋转，转盘22旋转驱动三个卡爪2沿着爪盘1的径向方向滑动；对零件进行夹紧；在车完工件的后端后，控制车尾一侧的装夹工具的三个卡爪2将工件的后端夹紧；将车首一侧的装夹工具的三个卡爪2松开；在松开的时候反向旋转调节轴4，调节轴4就会带动两个齿圈6旋转，进而带动三个卡爪2松开，同时自动缩回。

本发明对于加工筒状零件，且零件的内径相对较大的时候，需要增加两个如图23所示，带内锥槽的辅助工具，将两个辅助工具的内锥槽卡在车床上两侧两个装夹工具的两个顶杆18上；然后再根据具体加工需求控制两个装夹工具对零件的装夹。

Claims (10)

1.一种数控轴类零件高精度装夹工具，它包括爪盘、卡爪、挡盘、转盘、第一转轴，其中三个卡爪周向均匀的沿着爪盘的径向方向滑动安装在爪盘的一侧，挡盘通过螺栓固定安装在爪盘的另一侧；转盘旋转安装在爪盘内，且转盘旋转通过涡旋槽驱动三个卡爪沿着爪盘径向方向滑动；爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个第一转轴，三个第一转轴位于爪盘内的一端分别与转盘通过齿牙啮合；其特征在于：所述三个卡爪均由第一爪结构、第二爪结构和第三爪结构三部分组成；第一爪结构的一侧具有齿牙，第一爪结构通过齿牙与转盘上的涡旋槽啮合；第二爪结构的一端滑动安装在第一爪结构内侧，第三爪结构的一端滑动安装在第二爪结构的内侧，且第三爪结构相对第一爪结构拉出或者缩回时，均可拉动或推动第二爪结构相对第一爪结构拉出或缩回；

上述爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个第二转轴，三个第二转轴均通过齿轮、螺杆和螺纹套的配合与三个卡爪传动连接，进而控制三个卡爪的伸缩；所述爪盘的外圆面上固定安装有一个环壳，环壳上旋转安装有安装环，安装环上周向均匀的安装有多个调节轴，调节轴通过齿轮和齿圈配合与三个第一转轴和三个第二转轴传动连接；

上述三个卡爪与爪盘之间均安装有一个限位机构，限位机构控制三个卡爪在安装工件时，首先向外伸开，在三个卡爪伸开后，调节轴才可以驱动三个卡爪沿着爪盘的径向方向滑动；

上述爪盘安装夹爪的一端中心位置固定安装有带有尖角的顶杆。

2.权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具的使用方法，其特征在于：在车床的首尾两端均安装有该装夹工具，位于车首的装夹工具通过螺栓固定于车床的主轴上，位于车尾的装夹工具安装在尾架上；装夹工具的步骤为：

第一，将首尾两侧的高精度装夹工具的卡爪均缩入，且径向方向完全打开；

第二，将工件的两端均利用带普通夹具的车床车出带锥面的凹槽；

第三，将工件两端的凹槽卡在首尾安装有两个高精度装夹工具的车床相应的顶杆上；

第四，控制车首一侧的装夹工具的三个卡爪将工件的前端夹紧；

第五，在车完工件的后端后，控制车尾一侧的高精度装夹工具的三个卡爪将工件的后端夹紧；将车首一侧的高精度装夹工具的三个卡爪松开。

3.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述环壳的前端面上周向均匀的开有三个供三个卡爪沿着爪盘径向方向滑动的第一滑槽。

4.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述安装环上周向均匀的开有多个供调节轴安装的安装圆孔；

上述第一转轴位于爪盘外侧的一端固定安装有第二齿轮，第二转轴位于爪盘外侧的一端固定安装有齿套；两个齿圈旋转安装在环壳的内圆面上，两个齿圈分别与齿套和第二齿轮一一对应啮合；

上述安装在安装环上的所有调节轴上均固定安装有第一齿轮，第一齿轮与两个齿圈分别啮合。

5.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述爪盘的外圆面上周向均匀的开有三个供第二转轴安装的轴孔和三个供三个卡爪沿着爪盘径向滑动的第二滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述爪盘的外圆面上周向均匀的安装有三个对第一转轴起到固定作用的固定套。

7.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述第一爪结构的内侧开有第一安装槽，第一安装槽的两侧对称的开有第一导槽，第一安装槽的上侧开有第一安装滑槽，第一安装滑槽的上侧开有第一限位槽，第一安装槽的一侧开有圆形孔，圆形孔的一侧开有安装方槽，安装方槽的一侧开有安装轴孔；第二爪结构的一端固定安装有第一T形滑块，第一T形滑块的一侧安装有第一限位板，第二爪结构的两侧对称的安装有第二导块，第二爪结构通过第一T形滑块与第一安装滑槽的配合、第二导块与第一导槽的配合安装在第一爪结构上的第一安装槽内，且第一限位板与第一限位槽滑动配合；所述第二爪结构的内侧开有第二安装槽，第二安装槽的两侧对称的开有第二导槽，第二安装槽的一侧开有第二安装滑槽，第二安装滑槽的一侧开有第二限位槽；第二安装槽的一侧开有安装孔；第三爪结构的一端安装有第二T形滑块，第二T形滑块的一侧安装有第二限位板，第三爪结构的两侧对称的安装有第一导块；第三爪结构通过第二T形滑块与第二安装滑槽、第一导块与第二导槽的配合滑动安装在第二安装槽内；

第三爪结构的一侧固定安装有螺纹套，第二转轴的一端穿入安装轴孔位于安装方槽内，第四齿轮固定安装在第二转轴位于安装方槽内的一端，螺杆旋转安装在圆形孔内，且螺杆的一端穿过安装孔与螺纹套螺纹配合，螺杆的另一端位于安装方槽内，且固定安装有第三齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述爪盘上所开的第二滑槽的一侧开有沿着爪盘进项方向均匀分布的卡槽，第一爪结构上所开的第一安装槽的一侧开有滑动槽，滑动槽的一侧和第一安装槽的一侧均开有一个安装圆形孔；第二爪结构上所开的第二安装槽的一侧开有避让槽；第三爪结构上具有触发斜面；

上述限位机构包括触发杆、复位弹簧、伸缩杆、限位块、斜面、限位套、限位弹簧，其中触发杆的一端具有挤压斜面，触发杆通过两个伸缩杆滑动安装在第一爪结构上所开的滑动槽内，且触发杆与避让槽配合；触发杆上的挤压斜面与第三爪结构上的触发斜面配合；两个伸缩杆的一端固定安装在两个安装圆形孔内，触发杆与两个安装圆形孔之间均安装有复位弹簧；限位套固定安装在触发杆的另一端，限位块的一端具有斜面，限位块的另一端滑动安装在限位套内，且限位块具有斜面的一端与爪盘上所开的对应的卡槽配合；限位块位于限位套内的一端与限位套的内端面之间安装有限位弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述复位弹簧为压缩弹簧，且具有预压力；限位弹簧为压缩弹簧。

10.根据权利要求1所述的一种数控轴类零件高精度装夹工具，其特征在于：上述调节轴上具有六角槽。

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