CN214977836U - 一种四爪卡盘的工件找正教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四爪卡盘的工件找正教具。包括底板以及与底板固定的支撑板，在支撑板上安装有转轴，在转轴的内端安装有模拟卡盘，在模拟卡盘的前部边缘安装有四个单动调节的模拟卡爪，工件装载在各模拟卡爪之间；在底板的前部还安装有轨道，在轨道上安装有轨道块，在轨道块上吸附固定有磁力基座，在磁力基座上安装有竖直的支撑杆，在支撑杆上通过外侧固定件安装有支杆，在支杆的前部通过内侧固定件安装固定有百分表，百分表的测量端头朝向工件；还包括对轨道块进行位置固定的锁止组件。本实用新型的四爪卡盘的工件找正教具结构简单，便于构建，辅助教学效果好。

Description

一种四爪卡盘的工件找正教具

技术领域

本实用新型属于教学教具技术领域，尤其涉及一种四爪卡盘的工件找正教具。

背景技术

四爪卡盘是车床设备的重要组成装置之一，用于固定工件，其中四爪单动卡盘是常用的一种四爪卡盘形式。四爪单动卡盘可以夹紧方形及异形的零件，可以方便的调整中心，故其适用性也更加广泛。四爪单动卡盘具有四个单独动作和调节的卡爪，这四个卡爪不能像自定心卡盘(如三爪卡盘)的卡爪那样作同步的径向运动，而是需要对各卡爪进行单独操作调节。因此工件完成装载后通常偏差较大，必须进行工件找正后才能进行车削加工。

工件找正是指：被加工的工件装载在四爪单动卡盘上，使工件的中心与卡盘的旋转中心取得一致，这一过程被称之为工件找正操作。若未进行准确的工件找正就进行车削加工，则会产生如下问题：车削时出现工件单面车削现象，不但导致车刀容易磨损，而且产生震动，余量相同的工件会增加车削次数，浪费有效工时，加工余量小的工件，会造成工件车削不圆而报废，扁体横孔类零件还需找正工件横孔位置等要求。因此可见，工件找正工作是工件进行加工程序之间必须进行的工作。

在关于车床设备使用的教学中，工件找正教学是一项十分重要的内容，通过在教学中教授工件找正的知识以及操作手法，令学员掌握相关知识并具备实操的本领。目前在实训教学中，四爪卡盘找正教学的模式有两种：一种方法是通过课堂多媒体教学讲解找正原理，此方法理论性强，学生不易于吸收及掌握；第二种方法是教师在车床上实际演示四爪单动卡盘的找正方法，此方法中学员围在车床旁进行观看，但是学员的人数受到限制，当然就更不满足让多数学员在车床上进行实操的条件。因此，需要开发设计一种教具来进行辅助教学使用，教具应该能够模拟真实场景下在车床上的工件找正操作，现有技术中并不存在这种教具。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、便于构建、辅助教学效果好的四爪卡盘的工件找正教具。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种四爪卡盘的工件找正教具包括底板以及与底板固定的支撑板，在支撑板上安装有转轴，在转轴的内端安装有模拟卡盘，在模拟卡盘的前部边缘安装有四个单动调节的模拟卡爪，工件装载在各模拟卡爪之间；在底板的前部还安装有轨道，在轨道上安装有轨道块，在轨道块上吸附固定有磁力基座，在磁力基座上安装有竖直的支撑杆，在支撑杆上通过外侧固定件安装有支杆，在支杆的前部通过内侧固定件安装固定有百分表，百分表的测量端头朝向工件；还包括对轨道块进行位置固定的锁止组件。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的四爪卡盘的工件找正教具，通过设置由转轴、模拟卡盘以及四个单动调节的模拟卡爪构成的模拟卡盘装置，实现了对四爪卡盘夹持工件的模拟教学。通过在模拟卡盘装置的前部设置由轨道、轨道块、支撑杆、磁力基座和百分表等构成的找正测量装置，实现了对工件位置的准确测量，配合对模拟卡盘装置的操作，实现了对工件的找正教学。本工件找正教具易于构建且构建成本低，因此可以在教学场景中设置多个以满足多学员的教学使用。采用本工件找正教具进行工件找正教学，摆脱了对车床设备的依赖，由于无需在真实设备上实操，因此教学的安全性得到了提升，同时减少了由于教学工作对真实设备产生的损伤。与现有的多媒体教学方式以及在车床上实际演示的教学方式相比，本找正教具提供了模拟实际操作的教学环境，有助于学员掌握工件在车床设备上的找正操作，辅助教学效果好。

优选地：模拟卡爪包括第一模拟卡爪、第二模拟卡爪、第三模拟卡爪和第四模拟卡爪，四者周向等角度间隔布置。

优选地：第一模拟卡爪包括第一支臂及第一紧固件，第二模拟卡爪包括第二支臂及第二紧固件，第三模拟卡爪包括第三支臂及第三紧固件，第四模拟卡爪包括第四支臂及第四紧固件。

优选地：第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件和第四紧固件四者的结构相同，均包括螺纹杆并且在螺纹杆的外端设有调节端头，在各支臂上设有螺纹孔，各紧固件分别位于相应的螺纹孔内。

优选地：在轨道块的顶部安装有Z字形的安装板，该安装板采用多个螺钉与轨道块固定连接，在安装板的外侧设有竖直的螺纹孔，锁止组件包括一个上部带有调节端头的螺纹杆，该螺纹杆位于安装板的螺纹孔内。

优选地：外侧固定件选取为十字连接件，支撑杆位于该十字连接件的其中一个连接孔内，支杆的一端位于该十字连接件的另一个连接孔内。

优选地：内侧固定件选取为十字连接件，支杆的另一端位于该十字连接件的其中一个连接孔内，百分表的固定杆位于该十字连接件的另一个连接孔内。

优选地：在底板的前部左侧安装有左侧扩展板、前部右侧安装有右侧扩展板，轨道的一端延伸至左侧扩展板的外侧边缘、另一端延伸至右侧扩展板的右侧边缘。

优选地：在底板的前部底部设有凹槽，左侧扩展板的内侧置入该凹槽的左侧并采用连接螺钉固定连接，右侧扩展板的内侧置入该凹槽的右侧并采用连接螺钉固定连接。

优选地：在底板的后部上方和后部下方均设有卡槽，支撑板的底部插接在上方的卡槽内，在卡槽的中部设有连接孔，在支撑板的底部设有螺纹孔，底板与支撑板两者采用位于卡槽内的螺钉固定连接，该螺钉的螺帽部分落入下方的卡槽内。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图，后部视角；

图3是本实用新型的结构示意图，前部视角。

图中：

1、支撑板；2、第一支臂；3、转轴；4、模拟卡盘；5、第二支臂；6、第二紧固件；7、工件；8、第三支臂；9、底板；10、轨道；11、第三紧固件；12、轨道块；13、第一紧固件；14、内侧固定件；15、支杆；16、百分表；17、支撑杆；18、外侧固定件；19、磁力基座；20、锁止组件；21、右侧扩展板；22、第四紧固件；23、第四支臂；24、左侧扩展板；25、连接螺钉。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1、图2和图3，本实用新型的四爪卡盘的工件找正教具包括底板9以及与底板9固定的支撑板1，两者构成了整个找正教具的底座。如图中所示，本实施例中，在底板9的后部上方和后部下方均设有卡槽，支撑板1的底部插接在上方的卡槽内，在卡槽的中部设有连接孔，在支撑板1的底部设有螺纹孔，底板9与支撑板1两者采用位于卡槽内的螺钉固定连接，该螺钉的螺帽部分落入下方的卡槽内。

在支撑板1上安装有转轴3，在转轴3的内端安装有模拟卡盘4，在模拟卡盘4的前部边缘安装有四个单动调节的模拟卡爪，工件7装载在各模拟卡爪之间。

具体地，在支撑板1上设置轴孔，转轴3位于该轴孔内且在两者之间安装有轴承，转轴3与模拟卡盘4两者能够稳定回转转动。四个模拟卡爪用于模拟真实车床设备上的四爪单动卡盘。

本实施例中，模拟卡爪包括第一模拟卡爪、第二模拟卡爪、第三模拟卡爪和第四模拟卡爪，四者周向等角度间隔布置，即相邻两个模拟卡爪之间夹角为90°。

具体地，如图中所示，第一模拟卡爪包括第一支臂2及第一紧固件13，第二模拟卡爪包括第二支臂5及第二紧固件6，第三模拟卡爪包括第三支臂8及第三紧固件11，第四模拟卡爪包括第四支臂23及第四紧固件22，各支臂均与模拟卡盘4固定连接，各紧固件各自沿着模拟卡盘4的径向方向移动。

本实施例中，第一紧固件13、第二紧固件6、第三紧固件11和第四紧固件22四者的结构相同，均包括螺纹杆并且在螺纹杆的外端设有调节端头，在各支臂上设有螺纹孔，各紧固件分别位于相应的螺纹孔内。这样，通过各紧固件外端的调节端头旋转各自的螺纹杆，实现了对紧固件进行内移和外移的操作，紧固件内移时其螺纹杆的内端顶紧在工件7的表面上，四个紧固件共同对工件7进行夹持固定。

在底板9的前部还安装有轨道10，在轨道10上安装有轨道块12，在轨道块12上吸附固定有磁力基座19，在磁力基座19上安装有竖直的支撑杆17，在支撑杆17上通过外侧固定件18安装有支杆15，在支杆15的前部通过内侧固定件14安装固定有百分表16，百分表16的测量端头朝向工件7并与工件7的表面接触。

轨道块12载着其上方的附属部件沿着轨道10作平移移动，通过将百分表16安装在由支撑杆17、外侧固定件18、支杆15和内侧固定件14构成的支架组件上，令百分表16的位置能够进行方便地调节，便于进行教学展示操作。通过将前述支架组件安装在磁力基座19上并且令磁力基座19与轨道块12吸附固定，令磁力基座19、支架组件和百分表16构成的组合体便于从轨道块12上取下或者吸附安装。

本实施例中，为了扩展轨道块12及其附属部件的移动范围，在底板9的前部左侧安装有左侧扩展板24、前部右侧安装有右侧扩展板21，轨道10的一端延伸至左侧扩展板24的外侧边缘、另一端延伸至右侧扩展板21的右侧边缘，因此轨道块12能够从左侧扩展板24的外侧边缘移动到右侧扩展板21的边缘，移动范围扩大化。

进一步地，在底板9的前部底部设有凹槽，左侧扩展板24的内侧置入该凹槽的左侧并采用连接螺钉25固定连接，右侧扩展板21的内侧置入该凹槽的右侧并采用连接螺钉25固定连接。

如图中所示，外侧固定件18选取为十字连接件，支撑杆17位于该十字连接件的其中一个连接孔内，支杆15的一端位于该十字连接件的另一个连接孔内。内侧固定件14选取为十字连接件，支杆15的另一端位于该十字连接件的其中一个连接孔内，百分表16的固定杆位于该十字连接件的另一个连接孔内。

十字连接件为现有部件，通过市购获取。在结构上，十字连接件包括连接块体，在连接块体上设置两个轴线互相垂直的连接孔，在连接块体的两端各设置一个槽口，两个槽口向内分别延伸至两个连接孔，因此连接块体的两端各自成为两瓣状，在连接块体的两端各设置一组紧固螺钉，当旋紧紧固螺钉时端部的瓣状结构收缩而产生夹持作用。如图中所示，支杆15为L形形状，这样通过操作外侧固定件18能够令支杆15及其附属部件作升降移动，通过操作外侧固定件18能够令支杆15及其附属部件作摆动动作，通过操作内侧固定件14能够令百分表16沿着支杆15作内外移动，通过操作内侧固定件14能够令百分表16以支杆15的中心线为中心转动。

还包括对轨道块12进行位置固定的锁止组件20，通过锁止组件20将轨道块12固定在轨道10上的特定位置。本实施例中，在轨道块12的顶部安装有Z字形的安装板，该安装板采用多个螺钉与轨道块12固定连接，在安装板的外侧设有竖直的螺纹孔，锁止组件20包括一个上部带有调节端头的螺纹杆，该螺纹杆位于安装板的螺纹孔内。当旋转锁止组件20时，该螺纹杆下移移动并顶紧在下方的左侧扩展板24或底板9或右侧扩展板21上，实现对轨道块12的位置固定。

教学操作方式：

将工件7装载在模拟卡盘装置的四个模拟卡爪之间，具体地，将工件7置入模拟卡爪之间的空间后旋动第一紧固件13、第二紧固件6、第三紧固件11和第四紧固件22，实现对工件7的装载固定；如图中所示，工件7为一个标准金属圆柱体；第一模拟卡爪和第四模拟卡爪分别位于工件7的两侧，第二模拟卡爪和第三模拟卡爪分别位于工件7的两端；

1)工件7的垂直度找正演示

将百分表16调整到高于工件7中间的位置，令百分表16的测量端头抵靠在工件7的表面并且令百分表16压表1mm左右；

通过轨道块12在轨道10上移动，带动磁力基座19及百分表16作平移运动，百分表16的表针移动变化，找到工件7的母线位置时(也就是百分表16在平移移动时最大读数的位置)，通过锁止组件20将轨道块12锁紧固定；之后，通过转轴3驱动模拟卡盘4带动工件7转动，观察百分表16在工件7母线上下两个位置的数值是否一致，数值一致即工件7放置垂直，数值不一致则放置不垂直；

当放置不垂直时，需要松开模拟卡盘装置上的特定紧固件，对工件7进行一定位置调节后重新旋紧该紧固件，再次进行垂直度找正，直至在前述操作中观察到百分表16在工件7母线上下两个位置的数值一致，此时工件7即完成了垂直度找正教学展示。

2)工件7的上下对称度找正演示

将百分表16调整到高于工件7的位置，令百分表16的测量端头下端抵靠在工件7的上端面上并且令百分表16压表1mm左右，通过锁止组件20将轨道块12锁紧固定；

然后通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动，转动范围左右各约10°，观察百分表16的最小数值并记录下来；之后通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动180°，使百分表16与工件7的另一端面接触，再次通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动，转动范围左右各约10°，观察百分表16的最小数值与之前工件7另一端百分表16的最小数值是否一致；若某一端的最小值比另一端的最小值偏大，则旋紧本端面对应的模拟卡爪(第二模拟卡爪或者第三模拟卡爪)，或者旋松另一端面对应的模拟卡爪(第三模拟卡爪或者第二模拟卡爪)，调节后重复前面的流程，直至百分表16在工件7两端面上的检测最小值相等，此时工件7即完成了上下对称度找正教学展示。

3)工件7的左右对称度找正演示

调整百分表16的位置，令百分表16的测量端头抵靠在工件7中间并偏离母线10mm左右的位置并且令百分表16压表1mm左右，通过锁止组件20将轨道块12锁紧固定；

然后通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动，转动范围左右各约10°，观察百分表16的最小数值并记录下来；之后通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动180°，使百分表16接触工件7另一侧外圆表面，通过转轴3操作模拟卡盘4带动工件7转动，转动范围左右各约10°，观察百分表16的最小数值与工件7另一侧外圆表面百分表16的最小数值是否一致；若某一侧的最小值比另一侧的最小值偏大，则旋紧本侧面对应的模拟卡爪(第一模拟卡爪或者第四模拟卡爪)，或者旋松另一侧面对应的模拟卡爪(第四模拟卡爪或者第一模拟卡爪)，调节后重复前面的流程，直至百分表16在工件7两侧面上的检测最小值相等，此时工件7即完成了左右对称度找正教学展示。

Claims (10)

1.一种四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：包括底板(9)以及与底板(9)固定的支撑板(1)，在支撑板(1)上安装有转轴(3)，在转轴(3)的内端安装有模拟卡盘(4)，在模拟卡盘(4)的前部边缘安装有四个单动调节的模拟卡爪，工件(7)装载在各模拟卡爪之间；在底板(9)的前部还安装有轨道(10)，在轨道(10)上安装有轨道块(12)，在轨道块(12)上吸附固定有磁力基座(19)，在磁力基座(19)上安装有竖直的支撑杆(17)，在支撑杆(17)上通过外侧固定件(18)安装有支杆(15)，在支杆(15)的前部通过内侧固定件(14)安装固定有百分表(16)，百分表(16)的测量端头朝向工件(7)；还包括对轨道块(12)进行位置固定的锁止组件(20)。

2.如权利要求1所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：模拟卡爪包括第一模拟卡爪、第二模拟卡爪、第三模拟卡爪和第四模拟卡爪，四者周向等角度间隔布置。

3.如权利要求2所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：第一模拟卡爪包括第一支臂(2)及第一紧固件(13)，第二模拟卡爪包括第二支臂(5)及第二紧固件(6)，第三模拟卡爪包括第三支臂(8)及第三紧固件(11)，第四模拟卡爪包括第四支臂(23)及第四紧固件(22)。

4.如权利要求3所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：第一紧固件(13)、第二紧固件(6)、第三紧固件(11)和第四紧固件(22)四者的结构相同，均包括螺纹杆并且在螺纹杆的外端设有调节端头，在各支臂上设有螺纹孔，各紧固件分别位于相应的螺纹孔内。

5.如权利要求4所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：在轨道块(12)的顶部安装有Z字形的安装板，该安装板采用多个螺钉与轨道块(12)固定连接，在安装板的外侧设有竖直的螺纹孔，锁止组件(20)包括一个上部带有调节端头的螺纹杆，该螺纹杆位于安装板的螺纹孔内。

6.如权利要求5所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：外侧固定件(18)选取为十字连接件，支撑杆(17)位于该十字连接件的其中一个连接孔内，支杆(15)的一端位于该十字连接件的另一个连接孔内。

7.如权利要求6所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：内侧固定件(14)选取为十字连接件，支杆(15)的另一端位于该十字连接件的其中一个连接孔内，百分表(16)的固定杆位于该十字连接件的另一个连接孔内。

8.如权利要求7所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：在底板(9)的前部左侧安装有左侧扩展板(24)、前部右侧安装有右侧扩展板(21)，轨道(10)的一端延伸至左侧扩展板(24)的外侧边缘、另一端延伸至右侧扩展板(21)的右侧边缘。

9.如权利要求8所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：在底板(9)的前部底部设有凹槽，左侧扩展板(24)的内侧置入该凹槽的左侧并采用连接螺钉(25)固定连接，右侧扩展板(21)的内侧置入该凹槽的右侧并采用连接螺钉(25)固定连接。

10.如权利要求9所述的四爪卡盘的工件找正教具，其特征是：在底板(9)的后部上方和后部下方均设有卡槽，支撑板(1)的底部插接在上方的卡槽内，在卡槽的中部设有连接孔，在支撑板(1)的底部设有螺纹孔，底板(9)与支撑板(1)两者采用位于卡槽内的螺钉固定连接，该螺钉的螺帽部分落入下方的卡槽内。

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