CN218693985U - 冗余自调浮动夹持车床卡盘 - Google Patents

Abstract

冗余自调浮动夹持车床卡盘,卡盘盖(5)、卡盘活塞(2)、卡盘支架(6)以及卡盘主体(1)中部分别开轴孔，依次同轴连接，在卡盘主体(1)外端面周缘安装卡爪基座(3)，卡爪基座(3)上安装有滑块(23)，卡盘活塞(2)局部外缘与卡爪基座(3)局部内缘具有相互配合的倾斜接触面；滑块(23)通过卡爪螺栓(24)滑动安装在卡盘主体(1)外端面边缘；兼顾卡爪夹持刚性与零件的自由度。三个卡爪径向移动的距离不同，有效实现浮动卡紧，配合间隙合理，提高浮动量，增强滑块和卡爪偏摆功能，整个卡盘夹持系统允许冗余量且不影响其正常工作。改善了卡盘的柔性连接受力状况，提高生产效率的同时，可降低和减少工件的加工余量和工件的位置精度。

Description

冗余自调浮动夹持车床卡盘

技术领域

本实用新型涉及机床设备浮动卡盘的夹持结构改进技术，即冗余自调浮动夹持车床卡盘。

背景技术

数控机床已成为制造业的主流装备。卡盘是机床最常用的夹具，随着金属机械加工工艺及设备的发展，加工时所需夹具也随之更新。

目前在卡盘的卡紧方式中，有采用杠杆式传动结构的卡盘，其工作原理是通过液压缸带动拉杆直线移动，通过拉杆带动支撑套移动，在卡盘体内均布有三个L形杠杆，L形杠杆的中部通过铰链与卡盘体相连，通过支撑套推动L形杠杆的一端使其沿铰链旋转，通过另一端带动卡爪径向直线移动，实现对工件的卡紧。对于一些外圆面与中心孔之间有较高同轴度要求的零件来说，如果采用以中心孔进行定位夹持，就可能产生三爪所夹持的外圆面与中心孔不同轴的问题发生。

在现有技术中，在车床加工的零件常为毛胚面或轴类零件，若同时需要顶尖孔定心的情况下，机床卡爪夹持在零件表面时，毛胚面夹持面或圆度不好，卡爪理论夹持中心和零件旋转轴心不重合，会产生各个卡爪夹持受力不均等或夹持和顶尖双重定位的过定位的情况。

有针对性的改进已配置浮动卡盘作为典型解决方案。

目前浮动卡盘作为主要机械加工通用夹具而被广泛使用，但是现有的浮动卡盘受自身结构的限制，在加工的工件外形和中心定位基准不同心时，由于浮动量小、底爪没有偏摆功能，定位能力差等，极大的限制了浮动卡盘的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供冗余自调浮动夹持车床卡盘，克服现有技术的不足，能满足用于以中心孔定位夹持加工。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括卡盘主体、卡盘活塞、卡爪基座、卡盘盖、卡盘支架、张力连接套筒、螺纹套、接杆螺栓和滑块。卡盘盖、卡盘活塞、卡盘支架以及卡盘主体中部分别开轴孔，依次同轴连接，而且在卡盘主体外端面周缘安装卡爪基座，卡爪基座上安装有滑块，其中卡盘盖与卡盘活塞之间的中轴连接部安装螺纹套，而且螺纹在该位置将张力连接套筒内端压接在卡盘活塞中轴孔沿上；卡盘活塞局部外缘与卡爪基座局部内缘具有相互配合的倾斜接触面。

尤其是，卡盘主体顶面和中部轴孔口沿上，压盖中部镂空的保护盘，并以套管螺栓固定。位于卡盘主体内侧中部壳体结构的卡盘支架，在后侧通过支架螺钉固定卡盘盖。张力连接套筒通过接杆螺栓与机床主轴相连，卡盘活塞后侧通过接杆螺栓连接机床拉杆。张力连接套筒作为拉杆连接器，盘活塞通过螺纹套连接在张力连接套筒上。卡盘活塞与卡爪基座通过砌块斜面方式相贴合。螺纹套和与之连接的卡盘活塞，与张力连接套筒、卡盘支架均存在直径方向的间隙。卡盘主体边缘轴向开通孔安装锥形润滑嘴，锥形润滑嘴内端对应的卡盘盖接触面上开有与卡盘主体邻接面凸凹结构配合的润环槽，在该处邻接面凸凹结构中安装弹簧套和杯形弹簧。卡盘主体和卡盘盖周边接触面上安装O型环。

尤其是，卡盘盖内侧环轴开有空腔，其中安置有离心重块，离心重块中部有凹槽，并置入控制曲柄，该控制曲柄外端穿过卡盘主体端面对应位置的工作孔顶入滑块底面键槽中。卡盘盖与卡盘支架通过支架螺钉连接。卡盘盖和卡盘主体通过前内接螺钉和垫圈连接。卡盘盖与卡盘主体边缘还开有润滑通孔，该润滑通孔在卡盘盖外端面一侧嵌装内接螺栓，同时，该润滑通孔在卡盘主体上开口部位安装锁紧螺钉和密封螺钉。

尤其是，张力连接套筒外端穿出卡盘盖中轴孔；张力连接套筒外端口内嵌接接杆螺栓。

尤其是，滑块通过卡爪螺栓滑动安装在卡盘主体外端面边缘。在滑块外侧，通过卡爪螺栓安装卡爪本体。

本实用新型的优点和效果：兼顾卡爪夹持刚性与零件的自由度。三个卡爪径向移动的距离不同，有效实现浮动卡紧，配合间隙合理，提高浮动量，增强滑块和卡爪偏摆功能，结构简单可靠，既不损伤零件和卡盘，又能保证所需位置要求。对盘体的密封性要求较低，便于卡盘的拆卸与维修。改善了卡盘的柔性连接受力状况，有效提高卡盘的使用寿命和使用精度；在提高生产效率的同时，可降低和减少工件的加工余量和工件的位置精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1沿轴向剖面结构示意图。

图2为本实用新型实施例1卡盘工作端面结构示意图。

图3为本实用新型实施例1局部边缘结构沿轴向剖面示意图。

图4为本实用新型实施例1工作状态示意图。

附图标记包括：

1-卡盘主体、2--卡盘活塞、3-卡爪基座、4-保护盘、5-卡盘盖、6-卡盘支架、8-锥形润滑嘴、9-离心重块、10-控制曲柄、11-张力连接套筒、12-螺纹套、13-弹簧套、14-垫圈、15-锁紧螺钉、16-密封螺钉、17-杯形弹簧、7-支架螺钉、18-接杆螺栓、19-后内接螺栓、20-前内接螺钉、21-套管螺栓、22-O型环、23-滑块、24-卡爪螺栓、25-卡爪本体、26-工件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型采用递进的撰写方式。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型包括：卡盘主体1、卡盘活塞2、卡爪基座3、卡盘盖5、卡盘支架6、张力连接套筒11、螺纹套12、接杆螺栓18和滑块23。

实施例1：如附图1、2、3所示，卡盘盖5、卡盘活塞2、卡盘支架6以及卡盘主体1中部分别开轴孔，依次同轴连接，而且在卡盘主体1外端面周缘安装卡爪基座3，卡爪基座3上安装有滑块23，其中卡盘盖5与卡盘活塞2之间的中轴连接部安装螺纹套12，而且螺纹套12在该位置将张力连接套筒11内端压接在卡盘活塞2中轴孔沿上；卡盘活塞2局部外缘与卡爪基座3局部内缘具有相互配合的倾斜接触面。张力连接套筒11外端穿出卡盘盖5中轴孔；张力连接套筒11外端口内嵌接接杆螺栓18。

前述中，卡盘盖5内侧环轴开有空腔，其中安置有离心重块9，离心重块9中部有凹槽，并置入控制曲柄10，该控制曲柄10外端穿过卡盘主体1端面对应位置的工作孔顶入滑块23底面键槽中。

前述中，位于卡盘主体1内侧中部壳体结构的卡盘支架6，在后侧通过支架螺钉7固定卡盘盖5。张力连接套筒11通过接杆螺栓18与机床主轴相连，卡盘活塞2后侧通过接杆螺栓18连接机床拉杆。张力连接套筒11作为拉杆连接器，盘活塞2通过螺纹套12连接在张力连接套筒11上。卡盘活塞2与卡爪基座3通过砌块斜面方式相贴合。螺纹套12和与之连接的卡盘活塞2，与张力连接套筒11、卡盘支架6均存在直径方向的间隙。

前述中，滑块23通过卡爪螺栓24滑动安装在卡盘主体1外端面边缘。在滑块23外侧，通过卡爪螺栓24安装卡爪本体25。

前述中，卡盘盖5与卡盘支架6通过支架螺钉7连接。

前述中，卡盘盖5和卡盘主体1通过前内接螺钉20和垫圈14连接。

前述中，卡盘主体1顶面和中部轴孔口沿上，压盖中部镂空的保护盘4，并以套管螺栓21固定。

前述中，卡盘主体1边缘轴向开通孔安装锥形润滑嘴8，锥形润滑嘴8内端对应的卡盘盖5接触面上开有与卡盘主体1邻接面凸凹结构配合的润环槽，在该处邻接面凸凹结构中安装弹簧套13和杯形弹簧17。

前述中，卡盘盖5与卡盘主体1边缘还开有润滑通孔，该润滑通孔在卡盘盖5外端面一侧嵌装内接螺栓19，同时，该润滑通孔在卡盘主体1上开口部位安装锁紧螺钉15和密封螺钉16。

前述中，卡盘主体1和卡盘盖5周边接触面上安装O型环22。

本实用新型实施例中，如附图4所示，动作原理包括：机床主轴拉杆向左侧拉动，带动张力连接套筒11同时向左侧移动，由于卡盘活塞2通过螺纹套12连接在张力连接套筒11上，所以卡盘活塞2与卡爪基座3由于砌块斜面接触方式，导致卡爪基座3向卡盘内侧缩小，从而使连接在卡爪基座3上的卡爪本体25夹持住工件26。

本实用新型实施例中，当夹持加工毛胚零件或圆度不好的工件26时，卡爪本体2与卡爪基座3夹持零件，卡爪本体2三个卡爪接触面的直径不同，继而受到的三个方向上工件26传递过来的反向作用力则不相同，通过砌块方式接触的卡盘活塞2和与之连接的螺纹套12在轴向上会有相应的偏移。由于螺纹套12与张力连接套筒11存在直径方向的间隙，卡盘活塞2与卡盘支架6也存在直径方向的间隙，所以整个卡盘夹持系统允许此冗余量且不影响其正常工作。

本实用新型实施例中，作为进一步改进的尝试，结构件形状以及结构件配合间隙还可以通过模拟运算进一步优化，以获得最佳冗余量支持浮动加持。同时，在本实用新型原理下，更进一步的改进还包括，改进卡爪基座3和卡爪本体25相应传动结构运动方式，使卡爪基座3和卡爪本体25产生摆动以获得浮动夹持得更好效果。

本实用新型中，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.冗余自调浮动夹持车床卡盘,包括卡盘主体(1)、卡盘活塞(2)、卡爪基座(3)、卡盘盖(5)、卡盘支架(6)、张力连接套筒(11)、螺纹套(12)、接杆螺栓(18)和滑块(23)；其特征在于，卡盘盖(5)、卡盘活塞(2)、卡盘支架(6)以及卡盘主体(1)中部分别开轴孔，依次同轴连接，而且在卡盘主体(1)外端面周缘安装卡爪基座(3)，卡爪基座(3)上安装有滑块(23)，其中卡盘盖(5)与卡盘活塞(2)之间的中轴连接部安装螺纹套(12)，而且螺纹套(12)在该位置将张力连接套筒(11)内端压接在卡盘活塞(2)中轴孔沿上；卡盘活塞(2)局部外缘与卡爪基座(3)局部内缘具有相互配合的倾斜接触面；滑块(23)通过卡爪螺栓(24)滑动安装在卡盘主体(1)外端面边缘；在滑块(23)外侧，通过卡爪螺栓(24)安装卡爪本体(25)。

2.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，卡盘主体(1)顶面和中部轴孔口沿上，压盖中部镂空的保护盘(4)，并以套管螺栓(21)固定。

3.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，位于卡盘主体(1)内侧中部壳体结构的卡盘支架(6)，在后侧通过支架螺钉(7)固定卡盘盖(5)。

4.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，卡盘主体(1)边缘轴向开通孔安装锥形润滑嘴(8)，锥形润滑嘴(8)内端对应的卡盘盖(5)接触面上开有与卡盘主体(1)邻接面凸凹结构配合的润环槽，在该处邻接面凸凹结构中安装弹簧套(13)和杯形弹簧(17)。

5.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，张力连接套筒(11)作为拉杆连接器，盘活塞(2)通过螺纹套(12)连接在张力连接套筒(11)上。

6.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，卡盘活塞(2)与卡爪基座(3)通过砌块斜面方式相贴合。

7.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，螺纹套(12)和与之连接的卡盘活塞(2)，与张力连接套筒(11)、卡盘支架(6)均存在直径方向的间隙。

8.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，卡盘盖(5)内侧环轴开有空腔，其中安置有离心重块(9)，离心重块(9)中部有凹槽，并置入控制曲柄(10)，该控制曲柄(10)外端穿过卡盘主体(1)端面对应位置的工作孔顶入滑块(23)底面键槽中。

9.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，张力连接套筒(11)通过接杆螺栓(18)与机床主轴相连，卡盘活塞(2)后侧通过接杆螺栓(18)连接机床拉杆。

10.如权利要求1所述的冗余自调浮动夹持车床卡盘，其特征在于，张力连接套筒(11)外端穿出卡盘盖(5)中轴孔；张力连接套筒(11)外端口内嵌接接杆螺栓(18)。

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