CN119457170A - 一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘 - Google Patents

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李大志
高凯
潘鸿飞
刘昕霖
杨帆
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Abstract

本发明涉及一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，包括电源控制盒、止动键、内六角螺栓I、行程开关、铜销、弹簧和顶尖体；所述电源控制盒固定在顶尖体内部一侧；所述止动键径向设置在顶尖体后端面一侧；所述内六角螺栓I安装在止动键上；所述顶尖体前端的上下两侧分别开有轴向圆柱槽；所述铜销分别对应滑动连接在圆柱槽内；所述弹簧轴向设置在铜销内端和圆柱槽之间；所述行程开关固定在顶尖体内部两侧，且两侧行程开关的信号输入端分别对应与两铜销内侧连接。本发明能够实现车轴的一次装夹加工完成，既省时省力，提升加工效率，又可以提升车轴的加工质量。有效解决传统装夹费时费力、二次装夹同轴度差、无法实现自动装夹等问题。

Description

一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘
技术领域
本发明涉及数控车床技术领域，尤其涉及一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘。
背景技术
车轴是机车和轨道车辆最重要的部件之一，其加工质量直接关乎机车的行车安全。数控车床是车轴加工的必要设备，而车轴的装夹方式对于加工效率以及加工质量都有着重要的影响。
现有的车轴加工装夹有如下几种方式：1、通过车床尾座顶尖定位车轴后，由床头卡盘卡爪夹紧车轴轴颈部位进行固定，并通过夹紧力带动车轴进行旋转。2、卡盘上安装铜销，用铜销伸入车轴端面螺纹孔装夹车轴，并带动车轴旋转。
第一种装夹方式存在以下缺点：因卡盘卡爪张开范围大于车轴轴颈，当车轴就位后，需要操作人员手动调整夹爪位置夹紧车轴轴颈部位，需要耗费一定时间和人力，每加工一根车轴需要操作人员手动调整四次三爪卡盘，生产效率较低。且车轴直径较大、工件较长，重量也较大，加工好车轴一端之后需要将车轴掉头加工另一端，存在二次装夹的情况，加工后很容易出现同轴度不好的情况，影响产品加工质量。
第二种装夹方式存在以下缺点：无法实现自动装夹，装夹时需要操作人员手动将卡盘上的铜销与车轴端面的螺纹孔一一对准，对准后才可操作数控车床尾座推出完成定位与装夹。因铜销与卡盘通过螺纹孔连接固定，当出现卡盘铜销与车轴端面螺纹孔对不准状态时，极易导致铜销碰伤车轴端面及螺纹孔的情况发生。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，能够实现车轴的一次装夹加工完成，既省时省力，提升加工效率，又可以提升车轴的加工质量。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，包括电源控制盒、止动键、内六角螺栓I、行程开关、铜销、弹簧和顶尖体；所述电源控制盒固定在顶尖体内部一侧；所述止动键径向设置在顶尖体后端面一侧；所述内六角螺栓I安装在止动键上；所述顶尖体前端的上下两侧分别开有轴向圆柱槽；所述铜销分别对应滑动连接在圆柱槽内；所述弹簧轴向设置在铜销内端和圆柱槽之间；所述行程开关固定在顶尖体内部两侧，且两侧行程开关的信号输入端分别对应与两铜销内侧连接。
进一步的，所述行程开关的外部设置有密封盖；所述密封盖同轴套设在顶尖体前侧，且密封盖的外圈与顶尖体之间通过内六角螺栓II固连。
进一步的，所述密封盖外圈与顶尖体之间设置有密封圈I。
进一步的，所述密封盖内圈与顶尖体之间设置有密封圈II。
进一步的，所述顶尖体前侧圆周表面分别设置有与铜销垂直对应的圆柱头顶丝；所述铜销与圆柱头顶丝对应一侧的表面开有键槽；所述圆柱头顶丝内端穿过顶尖体后位于键槽内部；所述圆柱头顶丝的外端与顶尖体之间通过六角螺母锁紧。
进一步的，所述电源控制盒通过螺钉与顶尖体固连。
进一步的，所述行程开关的外壳通过螺钉与顶尖体固连。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明配合桁架机械手，可以实现数控车床或其他加工设备加工车轴前的自动装夹，提高车轴装夹的稳定性，从而提高了车轴的加工精度。
2、铜销弹簧的设置，完全避免了因铜销定位不准造成尾座推进过程中出现铜销磕碰车轴端面情况的发生，提高了设备使用的安全性，降低了车轴损伤、卡盘损坏的风险，间接地降低了设备维护成本。
3、本发明的装夹方式，一次装夹就可以实现整个车轴的外圆面全部加工，不仅避免了二次装夹造成的重复定位精度问题，而且节省了车轴掉头装夹的步骤，极大的缩短了加工时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明所提出的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘的主视结构示意图；
图2为本发明所提出的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘的侧视剖面结构示意图。
其中，附图标记：1-电源控制盒；2-止动键；3-内六角螺栓I；4-行程开关；5-密封圈I；6-内六角螺栓II；7-密封盖；8-圆柱头顶丝；9-六角螺母；10-铜销；11-弹簧；12-密封圈II；13-顶尖体。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”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。
参见附图1-2，本发明所提出的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，包括电源控制盒1(自带蓄电池)、止动键2，内六角螺栓I3、行程开关4、铜销10、弹簧11和顶尖体13。
其中，所述电源控制盒1通过螺钉固定在顶尖体13内部一侧；所述顶尖体13背部一端开设有卡槽，卡槽与止动键2契合，止动键2可对应安装在卡槽内，止动键2上设置有内六角螺栓I3，通过内六角螺栓I3固定在数控车车床主轴的液压滑块上，通过液压滑块的移动带动止动键2夹紧固定顶尖体13；所述顶尖体13前端的上下两侧分别开有轴向圆柱槽；所述铜销10分别对应滑动连接在两侧圆柱槽内；所述弹簧11分别轴向设置在铜销10的内端和圆柱槽之间；所述弹簧11一端固定在顶尖体13的圆柱槽槽底，另一端固定在铜销10的内端，用于控制铜销10的伸出和退回；所述行程开关4分别通过螺钉固定在顶尖体13内部的两侧，且两侧行程开关4的信号输入端分别对应与两侧铜销10内侧垂直接触，用于检测铜销10是否伸缩到位；所述行程开关4与电源控制盒1连接，对其进行供电。
本实施例中，所述行程开关4的外部设置有密封盖7；所述密封盖7同轴套设在顶尖体13的前侧外部，且密封盖7的外圈与顶尖体13之间通过内六角螺栓II6固连；且所述密封盖7的外圈与顶尖体13之间设置有密封圈I5，所述密封盖7的内圈与顶尖体13之间设置有密封圈II12。所述密封圈I5、内六角螺栓II6、密封盖7和密封圈II12组合使用，可有效防止液体渗漏到顶尖体13内部损坏行程开关4。
所述顶尖体13前侧圆周表面分别设置有与铜销10垂直对应的圆柱头顶丝8；所述铜销10与圆柱头顶丝8对应一侧的表面开有键槽；所述圆柱头顶丝8内端穿过顶尖体13后位于键槽内部；所述圆柱头顶丝8的外端与顶尖体13之间通过六角螺母9锁紧。所述圆柱头顶丝8与铜销10上的键槽进行配合使用，用于限制铜销10的移动行程，防止铜销10弹出圆柱槽。
本发明的工作原理在于：将本发明固定在数控车床的主轴上，止动键2通过内六角螺栓I3固定在数控车车床主轴的液压滑块上，通过液压滑块的移动带动止动键2夹紧固定顶尖体13，当车轴左端面接触到铜销10时，铜销10内部的弹簧11压缩，此时行程开关4内部的压力传感器检测到来自铜销10的压力信号，此时铜销10跟随数控车床主轴缓慢的旋转，当铜销10检测到车轴端面上的工艺孔时，弹簧回弹，能量全部释放，行程开关4内部的压力传感器检测不到来自铜销的压力信号，说明铜销10已经进入到车轴端面上的工艺孔。所述弹簧11的一端安装在铜销10上，所述铜销10的轴线与弹簧11的轴线位于同一直线上，行程开关4的信号输入端与铜销10连接，此时压力传感器将信号传输至车床控制系统，车床尾座顶尖继续顶出，直至车轴完全顶紧，完成车轴的自动装夹。
本发明未详尽事宜为公知技术。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述卡盘包括电源控制盒、止动键、内六角螺栓I、行程开关、铜销、弹簧和顶尖体；所述电源控制盒固定在顶尖体内部一侧；所述止动键径向设置在顶尖体后端面一侧；所述内六角螺栓I安装在止动键上；所述顶尖体前端的上下两侧分别开有轴向圆柱槽；所述铜销分别对应滑动连接在圆柱槽内；所述弹簧轴向设置在铜销内端和圆柱槽之间；所述行程开关固定在顶尖体内部两侧，且两侧行程开关的信号输入端分别对应与两铜销内侧连接。
2.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述行程开关的外部设置有密封盖；所述密封盖同轴套设在顶尖体前侧，且密封盖的外圈与顶尖体之间通过内六角螺栓II固连。
3.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述密封盖外圈与顶尖体之间设置有密封圈I。
4.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述密封盖内圈与顶尖体之间设置有密封圈II。
5.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述顶尖体前侧圆周表面分别设置有与铜销垂直对应的圆柱头顶丝；所述铜销与圆柱头顶丝对应一侧的表面开有键槽；所述圆柱头顶丝内端穿过顶尖体后位于键槽内部；所述圆柱头顶丝的外端与顶尖体之间通过六角螺母锁紧。
6.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述电源控制盒通过螺钉与顶尖体固连。
7.根据权利要求1所述的一种车轴数控车床用自动装夹传动卡盘，其特征在于：所述行程开关的外壳通过螺钉与顶尖体固连。
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