CN209094587U - 一种卡盘和机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卡盘和机床，卡盘包括：具有加工端面旋转基体；多个卡爪组件，加工端面上沿周向间隔设置有多个加强槽,任一加强槽均沿径向设置，卡爪组件可径向移动地固定安装在加强槽内。在卡盘旋转过程中，周向上加强槽的两侧面对卡爪组件的两侧面进行限位，防止卡爪组件摆动，通过内嵌卡爪组件于加强槽内的方式来增强卡爪组件的刚性，受大切削力时，卡盘本身不会变形，此设置方式更能保证卡爪组件加持工件的可靠性，减小工件加工过程中的振动，使加工过程平稳可靠，防止卡爪组件摆动引起的工件打滑问题，避免出现工件加工的精度达不到或是零件不合格等的问题。

Description

一种卡盘和机床

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术，更具体地，涉及一种卡盘和一种机床。

背景技术

随着数控机床的高速发展，其高效、高精度要求越来越高。卡盘是数控机床最重要的功能部件之一。通常情况下，数控机床使用三爪自定心卡盘，它适用于切削轴类，盘类轻载的切削。卡盘没有固定模式，通常根据其被加工零件的工艺要求，生产效率以及专用机床的机构要求从而专门设计。

机床在加工轴类零件时，根据所加工零件的工艺性选择卡盘的性能。对于夹持位置离卡盘端面的轴向距离过大的工件，必须选用轴向加厚的卡盘，这样卡盘的卡爪的刚性就会减弱，在切削力较大时，卡爪夹持不住工件，会出现打滑现象，这就会造成工件加工的精度达不到或是零件不合格。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种卡盘，其卡爪的刚性大，能够确保大切削力下卡爪牢固的夹持住工件，防止工件打滑，避免出现工件加工的精度达不到或是零件不合格等的问题。

本实用新型提供的卡盘，包括：具有加工端面旋转基体；多个卡爪组件,所述加工端面上沿周向间隔设置有多个加强槽,任一所述加强槽均沿径向设置,所述卡爪组件可径向移动地固定安装在所述加强槽内。

可选地，所述加工端面上还设置有容纳槽，多个所述加强槽均位于所述容纳槽的外侧，径向上所述加强槽的内端与所述容纳槽连通。

可选地，所述卡爪组件包括：卡爪座，可径向移动地固定安装在所述加强槽内；和卡爪，位于所述加强槽内、并安装在所述卡爪座的径向内侧面或径向外侧面上。

可选地，周向上：所述卡爪和/或所述卡爪座的两侧面抵在所述加强槽的两内侧面上。

可选地，所述加强槽为梯形导轨槽，周向上所述卡爪组件的两侧面为配合斜面。

可选地，所述卡盘还包括：辅助支撑件，周向上处于相邻的所述卡爪座之间、并可径向移动地固定在所述加工端面上。

可选地，所述加工端面上还沿径向设置有安装槽，所述辅助支撑件可径向移动地固定安装在所述安装槽内。

可选地，所述加工端面上还设置有开口槽和容纳槽，多个所述加强槽、所述安装槽和所述开口槽均位于所述容纳槽的外侧；径向上：所述加强槽的内端、所述开口槽的内端以及所述安装槽的内端均与所述容纳槽连通，所述开口槽的外端贯通。

可选地，所述卡爪组件和所述加强槽均包括三个，所述辅助支撑件和所述安装槽包括两个，所述开口槽包括一个；周向上：两个所述辅助支撑件一一对应位于任意两组相邻的所述卡爪组件之间，所述开口槽位于剩余的一组相邻的所述卡爪组件之间。

可选地，所述卡盘还包括：传动装置,安装在所述旋转基体内、并与多个所述卡爪组件相配合，用于驱动多个所述卡爪组件沿多个所述加强槽进行径向移动。

可选地，所述传动装置包括：沿周向间隔设置的多个顶杆，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，多个所述顶杆的一端一一对应伸入多个所述卡爪组件内，且任一组所述顶杆和所述卡爪组件之间设置有用于驱动所述卡爪组件进行径向移动的配合结构；和驱动件，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，用于带动多个所述顶杆沿轴向同步移动；其中，多个所述顶杆在所述驱动件的带动下通过所述配合结构可带动多个所述卡爪组件沿径向移动。

本实用新型还提供了一种机床，包括上述任一实施例所述的卡盘。

与现有技术相比，本实用新型提供的卡盘，卡爪组件可径向移动地固定安装在加强槽内，在卡盘旋转过程中，周向上加强槽的两侧面对卡爪组件的两侧面进行限位，防止卡爪组件摆动，通过内嵌卡爪组件于加强槽内的方式来增强卡爪组件的刚性，受大切削力时，卡盘本身不会变形，此设置方式更能保证卡爪组件加持工件的可靠性，减小工件加工过程中的振动，使加工过程平稳可靠，防止卡爪组件摆动引起的工件打滑问题，避免出现工件加工的精度达不到或是零件不合格等的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型一个实施例所述的机床的左视结构示意图；

图2为图1所示机床的A-A局部剖视结构示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

11加工端面，12安装端面，13开口槽，2旋转基体，21卡盘体，22第二导向孔，23连通孔，24第一导向孔，25法兰盘，26第三导向孔，3卡爪座，31卡爪，4顶杆，5驱动件，51移动轴，52驱动臂，61第一抵压斜面，62第一配合斜面，63第二抵压斜面，64第二配合斜面，7辅助支撑件，8主轴，9拉杆，10直线驱动装置，101加强槽，102容纳槽，103安装槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

本实用新型提供的机床用卡盘，如图1和图2所示，包括：具有加工端面11和安装端面12的旋转基体2，加工端面11和安装端面12位于相对侧；多个卡爪组件,加工端面11上沿周向间隔设置有多个加强槽101,任一加强槽101均沿径向设置,卡爪组件可径向移动地固定安装在加强槽101内。

该卡盘，卡爪组件可径向移动地固定安装在加强槽101内，在卡盘旋转过程中，周向上加强槽101的两侧面对卡爪组件的两侧面进行限位，防止卡爪组件摆动，通过内嵌卡爪组件于加强槽101内的方式来增强卡爪组件的刚性，受大切削力时，卡盘本身不会变形，此设置方式更能保证卡爪组件加持工件的可靠性，减小工件加工过程中的振动，使加工过程平稳可靠，防止卡爪组件摆动引起的工件打滑问题，避免出现工件加工的精度达不到或是零件不合格等的问题。

周向、轴向和径向均以旋转基体2为参照。周向可以理解为沿加工端面11的圆周方向，径向可以理解为沿加工端面11的半径方向(自圆心向外发射的射线)，轴向可以理解为经过加工端面11的圆心且垂直于加工端面11的直线所在方向。

其中，如图1所示，加工端面11上还设置有容纳槽102，多个加强槽101均位于容纳槽102的外侧，径向上加强槽101的内端与容纳槽102连通，容纳槽102用于容置工件，工件更容易与卡爪组件配合而被卡爪组件夹持住。

具体地，如图1和图2所示，卡爪组件包括：卡爪座3，可径向移动地固定安装在加强槽101内；和卡爪31，位于加强槽101内、并安装在卡爪座3的径向内侧面(加持实心工件)或径向外侧面(加工空心工件)上，以此来实现夹持住实心工件或空心工件。

为了更好地防止卡爪组件在工作状态下摆动，周向上：卡爪和/或卡爪座3的两侧面抵在加强槽101的两内侧面上，限位住卡爪组件(防止卡爪组件在扭力作用下发生小角度摆动移位)，更好地提升卡爪组件的刚性及强度等。

具体地，加强槽101为梯形导轨槽，周向上卡爪组件的两侧面为配合斜面，轴向上卡爪组件稳定地限位在导轨槽内，防止卡爪组件在沿轴向脱出加强槽101。

进一步地，如图1所示，卡盘还包括：辅助支撑件7，周向上处于相邻的卡爪座3之间、并可径向移动地固定在加工端面11上。用于安装工件时预定位工件，然后再由卡爪组件沿径向向内或向外移动来夹紧工件。辅助支撑件7可在旋转基体2上调整位置。

具体地，如图1所示，加工端面11上还沿径向设置有安装槽103，辅助支撑件7可径向移动地固定安装在安装槽103内，与卡爪组件在同一平面内，更利于辅助支撑件7预定位工件。

具体地，加工端面11上还设置有开口槽13和容纳槽102，多个加强槽101、安装槽103和开口槽13均位于容纳槽102的外侧；径向上：加强槽101的内端、开口槽13的内端以及安装槽103的内端均与容纳槽102连通，开口槽13的外端贯通。工件容易从开口槽13放入和取下，装卸工件方便，特别适用于自动线机床。

如图1所示，卡爪组件和加强槽101均包括三个，辅助支撑件7和安装槽103包括两个，开口槽13包括一个；周向上：两个辅助支撑件7一一对应位于任意两组相邻的卡爪组件之间，开口槽13位于剩余的一组相邻的卡爪组件之间。能够使工件放入时，定位更加可靠，并能防止卡爪31被工件砸伤。

如图1和图2所示，卡盘还包括：传动装置,安装在所述旋转基体内、并与多个所述卡爪组件相配合，用于驱动多个所述卡爪组件沿多个所述加强槽进行径向移动。

其中，如图2所示，传动装置包括：沿周向间隔设置的多个顶杆4，可轴向移动地安装在旋转基体2内，多个顶杆4的一端一一对应伸入多个卡爪座3内，且任一组顶杆4和卡爪座3之间设置有驱动卡爪座3进行径向移动的配合结构；和驱动件5，可轴向移动地安装在旋转基体2内、并与多个顶杆4一一对应相连接，且驱动件5的一端可以设置为自安装端面12侧伸出；其中，驱动件5带动多个顶杆4一起进行轴向移动，多个顶杆4带动多个卡爪座3沿径向移动。

该卡盘，沿周向间隔设置的多个顶杆4可移动地安装在旋转基体2内，且其一端一一对应伸入多个卡爪座3内，驱动件5可轴向移动地安装在旋转基体2内、并与多个顶杆4一一对应相连接，驱动件5带动多个顶杆4一起进行轴向移动，多个连杆通过配合结构带动多个卡爪座3沿径向移动，以使卡爪夹紧或松开工件，实现工件的装卸。

在一示例性实施例中，如图2所示，顶杆4的一端的径向内侧面上设置有第一抵压斜面61，卡爪座3内设置有第一配合斜面62，径向上第一抵压斜面61位于第一配合斜面62的外侧、并朝向第一配合斜面62。可以是顶杆4朝向卡爪座3向前移动，使得第一抵压斜面61挤压第一配合斜面62，推动卡爪座3沿径向向内移动，以此来实现夹持工件。

进一步地，如图2所示，顶杆4的一端的径向外侧面上设置有第二抵压斜面63，卡爪座3内设置有第二配合斜面64，第二抵压斜面63位于第二配合斜面64的内侧、并朝向第二配合斜面64。可以是顶杆4背向卡爪座3向后移动，使得第二抵压斜面63挤压第二配合斜面64，推动卡爪座3沿径向向外移动，以此来实现松开工件。配合结构包括第一抵压斜面61、第一配合斜面62、第二抵压斜面63和第二配合斜面64。

当然，也可以设置为：顶杆4朝向卡爪座3向前移动，使得第一抵压斜面61挤压第一配合斜面62，推动卡爪座3沿径向向外移动，以此来实现松开工件；顶杆4背向卡爪座3向后移动，使得第二抵压斜面63挤压第二配合斜面64，推动卡爪座3沿径向向内移动，以此来实现夹紧工件；仅是斜面倾斜方向的调整，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。

具体地，如图2所示，驱动件5包括：移动轴51，可轴向移动地安装在旋转基体2内；和沿周向间隔设置的多个驱动臂52，一端与移动轴51相连接、另一端与多个顶杆4一一对应相连接，可随移动轴51在所述旋转基体2内同步移动，以实现带动顶杆4一起同步移动。

具体地，如图2所示，旋转基体2包括：前端面为加工端面11的卡盘体21，卡盘体21上具有后部开口的内腔，内腔包括第二导向孔22、用于实现驱动臂52轴向移动的连通孔23和沿周向间隔设置的多个第一导向孔24，第一导向孔24的前端贯通，径向上连通孔23位于第二导向孔22和多个第一导向孔24之间、并连通第二导向孔22和多个第一导向孔24；和具有第三导向孔26的法兰盘25，盖装在卡盘体21的后端；其中，移动轴51的前端伸入第二导向孔22内、后端自第三导向孔26向后伸出，多个顶杆4一一对应安装在多个第一导向孔24内、且其前端伸入卡爪座3内，多个驱动臂52位于连通孔23内，连通孔23也可以设置为导向孔，以防止驱动臂52在周向摆动而降低顶杆4和第一导向孔24的同轴度。卡盘体21的前端面为加工端面11。卡盘体21的后端面为安装端面12。

为了实现将旋转基体2通过螺栓固定在机床的主轴前端，卡盘体21包括上本体和下本体，上本体和下本体合围成内腔，下本体后侧的法兰盘25上设置有安装固定孔，螺钉穿过安装固定孔后旋紧在主轴前端，待锁紧后再安装下本体。

再者，如图1所示，卡盘还包括：辅助支撑件7，周向上处于相邻的卡爪座3之间、并可径向移动地固定在加工端面11上，用于安装工件时预定位工件，然后再由卡爪座3沿径向向内或向外移动来夹紧工件。加工端面11上开设置有开口槽13，径向上开口槽13的外端贯通、内端与容纳槽连通，工件容易从开口槽13放入和取下，装卸工件方便，特别适用于自动线机床。

具体地，如图1和图2所示，卡爪座3和顶杆4均包括三个，辅助支撑件7包括两个，开口槽13包括一个；且周向上：两个辅助支撑件7位于任意两组相邻的卡爪座3之间(可以成120度布置)，开口槽13位于剩余的一组相邻的卡爪座3之间，旋转基体2带辅助支撑件7，能够使工件放入时，定位更加可靠，并能防止卡爪被工件砸伤。辅助支撑件7可在旋转基体2上调整位置。

本实用新型还提供了一种机床，如图1和图2所示，包括上述任一实施例所述的卡盘。

本实用新型提供的机床，具备上述任一实施例所述的卡盘的全部优点，在此不再赘述。

如图2所示，机床还包括：中孔的主轴8，卡盘安装在主轴8的前端；拉杆9，位于主轴8内，且拉杆9的前端与驱动件5的一端相连接；和直线驱动装置10，与拉杆9相连接，用于驱动拉杆9进行轴向移动。

直线驱动装置10带动拉杆9移动，通过拉杆9带动驱动件5一起同步移动。直线驱动装置10可以是油缸等部件，设置为随主轴8一起同步转动。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (13)

1.一种卡盘，其特征在于，包括：

具有加工端面的旋转基体；

所述加工端面上沿周向间隔设置有多个加强槽，任一所述加强槽均沿径向设置；

多个卡爪组件,可径向移动地安装在多个所述加强槽内。

2.根据权利要求1所述的卡盘，其特征在于，所述加工端面上还设置有容纳槽，多个所述加强槽均位于所述容纳槽的外侧，径向上所述加强槽的内端与所述容纳槽连通。

3.根据权利要求1或2所述的卡盘，其特征在于，所述卡爪组件包括：

卡爪座，可径向移动地安装在所述加强槽内；和

卡爪，位于所述加强槽内、并安装在所述卡爪座的径向内侧面或径向外侧面上。

4.根据权利要求3所述的卡盘，其特征在于，周向上：所述卡爪和/或所述卡爪座的两侧面抵在所述加强槽的两内侧面上。

5.根据权利要求1或2所述的卡盘，其特征在于，所述加强槽为梯形导轨槽，周向上所述卡爪组件的两侧面为配合斜面。

6.根据权利要求3所述的卡盘，其特征在于，还包括：

辅助支撑件，周向上处于相邻的所述卡爪座之间、并可径向移动地固定在所述加工端面上。

7.根据权利要求6所述的卡盘，其特征在于，所述加工端面上还沿径向设置有安装槽，所述辅助支撑件可径向移动地固定安装在所述安装槽内。

8.根据权利要求7所述的卡盘，其特征在于，所述加工端面上还设置有开口槽和容纳槽，多个所述加强槽、所述安装槽和所述开口槽均位于所述容纳槽的外侧；径向上：所述加强槽的内端、所述开口槽的内端以及所述安装槽的内端均与所述容纳槽连通，所述开口槽的外端贯通。

9.根据权利要求8所述的卡盘，其特征在于，所述卡爪组件和所述加强槽均包括三个，所述辅助支撑件和所述安装槽均包括两个，所述开口槽包括一个；

周向上：两个所述辅助支撑件一一对应位于任意两组相邻的所述卡爪组件之间，所述开口槽位于剩余的一组相邻的所述卡爪组件之间。

10.根据权利要求1或2任一项所述的卡盘，其特征在于，还包括：

传动装置，安装在所述旋转基体内、并与多个所述卡爪组件相配合，用于驱动多个所述卡爪组件沿多个所述加强槽进行径向移动；所述传动装置包括：

沿周向间隔设置的多个顶杆，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，多个所述顶杆的一端一一对应伸入多个所述卡爪组件内，且任一组所述顶杆和所述卡爪组件之间设置有用于驱动所述卡爪组件进行径向移动的配合结构；和

驱动件，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，用于带动多个所述顶杆沿轴向同步移动；

其中，多个所述顶杆在所述驱动件的带动下通过所述配合结构可带动多个所述卡爪组件沿径向移动。

11.根据权利要求3所述的卡盘，其特征在于，还包括：

传动装置，安装在所述旋转基体内、并与多个所述卡爪组件相配合，用于驱动多个所述卡爪组件沿多个所述加强槽进行径向移动；所述传动装置包括：

沿周向间隔设置的多个顶杆，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，多个所述顶杆的一端一一对应伸入多个所述卡爪组件内，且任一组所述顶杆和所述卡爪组件之间设置有用于驱动所述卡爪组件进行径向移动的配合结构；和

驱动件，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，用于带动多个所述顶杆沿轴向同步移动；

其中，多个所述顶杆在所述驱动件的带动下通过所述配合结构可带动多个所述卡爪组件沿径向移动。

12.根据权利要求5所述的卡盘，其特征在于，还包括：

传动装置，安装在所述旋转基体内、并与多个所述卡爪组件相配合，用于驱动多个所述卡爪组件沿多个所述加强槽进行径向移动；所述传动装置包括：

沿周向间隔设置的多个顶杆，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，多个所述顶杆的一端一一对应伸入多个所述卡爪组件内，且任一组所述顶杆和所述卡爪组件之间设置有用于驱动所述卡爪组件进行径向移动的配合结构；和

驱动件，可轴向移动地安装在所述旋转基体内，用于带动多个所述顶杆沿轴向同步移动；

其中，多个所述顶杆在所述驱动件的带动下通过所述配合结构可带动多个所述卡爪组件沿径向移动。

13.一种机床，其特征在于，包括有如权利要求1至12中任一项所述的卡盘。