CN219541733U - 卡盘夹爪自车装置和数控车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于数控车床加工及其配件技术领域，公开了一种卡盘夹爪自车装置和数控车床。卡盘夹爪自车装置包括卡盘和夹爪，夹爪包括卡爪和定位块，多个卡爪与多个定位块一一对应设置，多个卡爪沿卡盘的周向均布且滑动连接于卡盘的上端面，滑动方向为卡盘的径向方向，卡爪的内侧设有台阶面，台阶面将卡爪的内侧面划分为上方内侧面和下方内侧面，台阶面与上方内侧面之间设有水平插槽；定位块设于台阶面上，定位块的底部设有凸缘，凸缘能够插设在水平插槽内。本实用新型实现了定位块的快速定位安装，因此提高了定位块的更换效率，实现夹爪的整体更换效率的提高。

Description

卡盘夹爪自车装置和数控车床

技术领域

本实用新型涉及数控车床加工及其配件技术领域，尤其涉及一种卡盘夹爪自车装置和数控车床。

背景技术

数控车床三爪定位加工在生产中广泛应用。公开(公告)号CN214417692U的专利申请公开了一种装夹机构及机械加工设备，该装夹机构采用三爪定位，夹爪包括卡爪和基座，卡爪和基座之间采用十字键定位结构插接，具有定位精度较高的优点，且卡爪的互换性好；不足之处在于更换卡爪时，十字键定位安装较困难，制造成本较高，因此在频繁转换卡爪时的更换效率低，易磨损且维修备件费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卡盘夹爪自车装置和数控车床，以解决卡盘上夹爪的更换效率低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

卡盘夹爪自车装置，包括卡盘和夹爪，所述夹爪包括：

卡爪，设有多个，多个所述卡爪沿所述卡盘的周向均布且滑动连接于所述卡盘的上端面，滑动方向为所述卡盘的径向方向，所述卡爪的内侧设有台阶面，所述台阶面将所述卡爪的内侧面划分为上方内侧面和下方内侧面，所述台阶面与所述上方内侧面之间设有水平插槽；

定位块，设有多个，多个所述定位块与多个所述卡爪一一对应设置，所述定位块设于所述台阶面上，所述定位块的底部设有凸缘，所述凸缘能够插设在所述水平插槽内；所述卡爪能够带动所述定位块同步移动，多个所述定位块的内侧面能够在内孔车削后与主轴同轴以夹持待加工零件。

可选地，所述卡爪的所述上方内侧面设有第一圆弧型面，所述定位块的外侧设有第二圆弧型面，所述第一圆弧型面与所述第二圆弧型面能够凹凸配合以定位。

可选地，所述卡盘夹爪自车装置还包括自车定位环，所述自车定位环位于多个所述卡爪的中间，多个所述卡爪沿所述卡盘径向移动并靠近时，多个所述卡爪能够与所述自车定位环相抵接以限位。

可选地，所述自车定位环的厚度与所述下方内侧面的高度相等，所述定位块的下表面能够压接所述自车定位环。

可选地，所述自车定位环的外圆周上均布多个第三圆弧型面，所述下方内侧面设有第四圆弧型面，所述第三圆弧型面与所述第四圆弧型面能够凹凸配合以定位。

可选地，所述卡盘的上端面设有多个径向滑槽，多个所述卡爪分别滑动连接于多个所述径向滑槽内。

可选地，所述径向滑槽内滑动连接滑块，所述卡爪与所述滑块可拆卸式地连接。

可选地，所述卡爪的下表面和所述滑块中，一个设有导向块，一个设有导向槽，所述导向块与所述导向槽沿所述径向方向滑动配合安装。

可选地，所述卡盘夹爪自车装置还包括驱动机构，所述驱动机构的输出端连接多个所述滑块并驱动多个所述滑块径向移动以相互靠近或远离。

数控车床，包括主轴和所述的卡盘夹爪自车装置，所述卡盘夹爪自车装置的卡盘设置在所述主轴上并与所述主轴同轴，所述卡盘夹爪自车装置的定位块能够在内孔车削后与所述主轴同轴以夹持待加工零件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的卡盘夹爪自车装置，将定位块设置在卡爪的内侧台阶面上，通过卡爪上的水平插槽和定位块上的凸缘的配合进行定位安装，利于实现定位块的快速定位安装，因此提高了定位块的更换效率。与现有技术中的十字形凹槽和凸块定位方式相比，本实用新型的定位块与卡爪为直口式插接定位安装，定位时，凸缘可以滑动连接插入水平插槽内，定位速度快，利于快速更换定位块，提高了夹爪的整体更换效率。

本实用新型提供的数控车床，通过在数控车床的主轴上设置卡盘夹爪自车装置，卡爪定位后，自车定位块进行同轴度加工，定心精度高；定位块的凸缘与卡爪上水平插槽配合，定位速度快，结构简单，利于提高数控车床的自车效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的卡盘夹爪自车装置的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的卡盘夹爪自车装置的主视图；

图3是本实用新型实施例提供的卡盘夹爪自车装置中卡爪的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的卡盘夹爪自车装置中定位块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的卡盘夹爪自车装置在主轴上的安装示意图。

图中：

100、主轴；101、盘根；

1、卡盘；11、径向滑槽；12、滑块；121、导向槽；

2、卡爪；21、台阶面；22、上方内侧面；23、下方内侧面；221、第一圆弧型面；231、第四圆弧型面；24、水平插槽；25、第二螺栓；26、导向块；

3、定位块；31、凸缘；32、第一螺栓；33、第二圆弧型面；

4、自车定位环；41、第三圆弧型面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，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下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供卡盘夹爪自车装置，如图1-图5所示，包括卡盘1和夹爪，卡盘1安装在数控车床的主轴100上，夹爪包括卡爪2和定位块3，其中，卡爪2和定位块3分别设有多个，多个定位块3与多个卡爪2一一对应设置，本实施例以三个卡爪2和三个定位块3为例进行说明，得到一种三爪卡盘夹爪自车装置，卡爪2定位后，通过对定位块3的内孔进行切削加工，以确保定位块3定位后，与主轴100的同轴度要求。

如图1和图2所示，多个卡爪2沿卡盘1的周向均布且滑动连接于卡盘1的上端面，滑动方向为卡盘1的径向方向，卡爪2的内侧设有台阶面21，台阶面21将卡爪2的内侧面划分为上方内侧面22和下方内侧面23，台阶面21与上方内侧面22之间设有水平插槽24；定位块3设于台阶面21上，定位块3的底部设有凸缘31，凸缘31能够插设在水平插槽24内；卡爪2能够带动定位块3同步移动，多个定位块3的内侧面能够在内孔车削后与机床的主轴100同轴以夹持待加工零件。

本实用新型的卡盘夹爪自车装置，将定位块3设置在卡爪2的内侧台阶面21上，通过卡爪2上的水平插槽24和定位块3上的凸缘31的配合进行定位安装，利于实现定位块3的快速定位安装，因此提高了定位块3的更换效率。与现有技术中的十字形凹槽和凸块定位方式相比，本实用新型的定位块3与卡爪2为直口式插接定位安装，定位时，凸缘31可以滑动连接插入水平插槽24内，定位速度快，利于快速更换定位块3，提高夹爪的整体更换效率。补充说明的是，定位块3和卡爪2之间定位后，通过至少两个第一螺栓32进行可拆卸地连接。

可选地，卡爪2的上方内侧面22设有第一圆弧型面221，定位块3的外侧设有第二圆弧型面33，第一圆弧型面221与第二圆弧型面33能够凹凸配合以定位。

如图3和图4所示，第一圆弧型面221为凹弧型面，第二圆弧型面33为凸弧型面，当凸缘31滑动插入水平插槽24后，第一圆弧型面221与第二圆弧型面33凹凸配合限位，实现定位块3的进一步限位定位，第一圆弧型面221与第二圆弧型面33具有相同的弧度，二者完全贴合装配后，定位块3达到安装位，再通过第一螺栓32连接定位块3和卡爪2，实现快速安装。

可选地，卡盘夹爪自车装置还包括自车定位环4，自车定位环4位于多个卡爪2的中间，多个卡爪2沿卡盘1径向移动并靠近时，多个卡爪2能够与自车定位环4相抵接以限位。

如图1和图2所示，自车定位环4为圆形，外周壁划分为三个间隔的圆弧段，当三个卡爪2朝向圆心径向移动时能够止抵于自车定位环4的三个圆弧段上以限位，提高卡爪2的定位速度。可以理解，主轴100上设有驱动机构，驱动机构一般为液压气缸，通过驱动机构可以驱动三个卡爪2沿卡盘1的径向方向相互靠近或远离，当三个卡爪2相互靠近以夹持时，自车定位环4能够为卡爪2提供径向移动限位，使得卡爪2能够止抵于自车定位环4并限位，与驱动机构的驱动距离相配合，可以进一步提高定位速度和定位精度。

可选地，自车定位环4的厚度与下方内侧面23的高度相等，定位块3的下表面能够压接自车定位环4。

如图2所示，三个卡爪2径向靠近到位后，三个定位块3形成的内孔径为用于夹持待加工零件，为了提高代加工零件的定位精度，通过对定位块3的内孔进行车削加工以使得定位块3的内孔与主轴100同轴，同轴度高，同时待加工零件与主轴100的同轴度得到提高，利于提高加工精度。在车削定位块3的内孔时，内孔的深度直到自车定位环4处停止，因此设置定位块3的下表面能够压接自车定位环4，利于内孔加工的稳定性和可靠性。在其他一些实施例中，自车定位环4的厚度也可以小于下方内侧面23的高度，自车定位环4仅用于卡爪2的径向移动限位，同时，也可以避免车削时自车定位环4与刀具接触，便于退刀和降低刀具磨损。需要说明的是，在定位块3内孔加工结束后，将自车定位环4取出。

可选地，自车定位环4的外圆周上均布多个第三圆弧型面41，下方内侧面23设有第四圆弧型面231，第三圆弧型面41与第四圆弧型面231能够凹凸配合以定位。

如图1和图3，第三圆弧型面41为凸弧面，第四圆弧型面231为凹弧面，卡爪2径向移动以靠近后，第四圆弧型面231能够与第三圆弧型面41贴合限位，利于提高自车定位环4与卡爪2的定位精度。

可选地，卡盘1的上端面设有多个径向滑槽11，多个卡爪2滑动连接于多个径向滑槽11内。

如图1所示，卡盘1的上端面间隔设置三个径向滑槽11，卡爪2滑动连接于径向滑槽11内，使得卡爪2能够在卡盘1的上端面的表面滑动，提高卡爪2的滑动稳定性。

可选地，径向滑槽11内滑动连接滑块12，卡爪2与滑块12可拆卸式地连接。

如图1，每个径向滑槽11内分别滑动连接一个滑块12，滑块12与驱动机构连接，驱动机构的输出端连接多个滑块12并驱动多个滑块12在径向滑槽11内径向移动以相互靠近或远离，实现卡爪2的径向移动驱动。优选地，滑块12的径向高度不高于径向滑槽11的径向深度，卡爪2与滑块12通过至少两个第二螺栓25可拆卸地连接。在一些实施例中，径向滑槽11为T型滑槽，滑块12为T型滑块，利于提高滑块12的滑动方向一致性。

可选地，卡爪2的下表面和滑块12中，一个设有导向块26，一个设有导向槽121，导向块26与导向槽121沿径向方向滑动配合安装。

如图1所示，本实施例中，卡爪2的下表面设有两排导向块26，滑块12上沿径向方向的两侧设有导向槽121，卡爪2安装时，从外侧向内侧沿径向方向对准导向槽121并沿导向槽121径向滑动到位，最后通过两个第二螺栓25可拆卸地连接。可以理解，设置导向块26和导向槽121，利于进一步提高卡爪26的初始安装定位，以确保卡爪2径向移动的稳定性，利于确保卡爪2的定位精度。

本实用新型还提供一种数控车床，数控车床包括主轴100和卡盘夹爪自车装置，卡盘夹爪自车装置的卡盘1设置在主轴100上并与主轴100同轴，卡盘夹爪自车装置的定位块3能够在内孔车削后与主轴100同轴以夹持待加工零件。

如图5所示，卡盘1固定在主轴100上并与主轴100同轴，驱动机构设置在主轴100上，工作时，三个卡爪2通过液压油缸驱动，滑块12、卡爪2和定位块3进行径向移动，卡爪2的下方内侧面23与自车定位环4限位相抵并夹紧自车定位环4，消除卡爪2之间的间隙同时保证相互间刚性连接；经主轴100旋转后，利用数控车床刀塔上的内孔车刀对准定位块3的内侧面进行自车切削加工，最终保证三个定位块3内孔径满足要求尺寸后，同时也满足与主轴100的同轴度的要求。自车加工后取出自车定位环4。

本实用新型提供的数控车床，通过在数控车床的主轴100上设置卡盘夹爪自车装置，卡爪2定位后，对定位块3进行同轴度加工，定心精度高，且定位块3与卡爪2之间为凸缘31与水平插槽24配合的定位安装，使得定位块3的更换效率提高，进而提高数控车床的自车效率。

在一些实施例中，主轴100和卡盘1之间设置盘根101进行密封紧固。

本实用新型提供的卡盘夹爪自车装置，能够实现高精度和高可靠性的自车定位，并有效提高数控车床的三爪定位精度，提高良品率。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.卡盘夹爪自车装置，其特征在于，包括卡盘(1)和夹爪，所述夹爪包括：

卡爪(2)，设有多个，多个所述卡爪(2)沿所述卡盘(1)的周向均布且滑动连接于所述卡盘(1)的上端面，滑动方向为所述卡盘(1)的径向方向，所述卡爪(2)的内侧设有台阶面(21)，所述台阶面(21)将所述卡爪(2)的内侧面划分为上方内侧面(22)和下方内侧面(23)，所述台阶面(21)与所述上方内侧面(22)之间设有水平插槽(24)；

定位块(3)，设有多个，多个所述定位块(3)与多个所述卡爪(2)一一对应设置，所述定位块(3)设于所述台阶面(21)上，所述定位块(3)的底部设有凸缘(31)，所述凸缘(31)能够插设在所述水平插槽(24)内；所述卡爪(2)能够带动所述定位块(3)同步移动，多个所述定位块(3)的内侧面能够在内孔车削后与主轴(100)同轴以夹持待加工零件。

2.根据权利要求1所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述卡爪(2)的所述上方内侧面(22)设有第一圆弧型面(221)，所述定位块(3)的外侧设有第二圆弧型面(33)，所述第一圆弧型面(221)与所述第二圆弧型面(33)能够凹凸配合以定位。

3.根据权利要求1所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述卡盘夹爪自车装置还包括自车定位环(4)，所述自车定位环(4)位于多个所述卡爪(2)的中间，多个所述卡爪(2)沿所述卡盘(1)径向移动并靠近时，多个所述卡爪(2)能够与所述自车定位环(4)相抵接以限位。

4.根据权利要求3所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述自车定位环(4)的厚度与所述下方内侧面(23)的高度相等，所述定位块(3)的下表面能够压接所述自车定位环(4)。

5.根据权利要求3所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述自车定位环(4)的外圆周上均布多个第三圆弧型面(41)，所述下方内侧面(23)设有第四圆弧型面(231)，所述第三圆弧型面(41)与所述第四圆弧型面(231)能够凹凸配合以定位。

6.根据权利要求1-5任一项所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述卡盘(1)的上端面设有多个径向滑槽(11)，多个所述卡爪(2)分别滑动连接于多个所述径向滑槽(11)内。

7.根据权利要求6所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述径向滑槽(11)内滑动连接滑块(12)，所述卡爪(2)与所述滑块(12)可拆卸式地连接。

8.根据权利要求7所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述卡爪(2)的下表面和所述滑块(12)中，一个设有导向块(26)，一个设有导向槽(121)，所述导向块(26)与所述导向槽(121)沿所述径向方向滑动配合安装。

9.根据权利要求7所述的卡盘夹爪自车装置，其特征在于，所述卡盘夹爪自车装置还包括驱动机构，所述驱动机构的输出端连接多个所述滑块(12)并驱动多个所述滑块(12)径向移动以相互靠近或远离。

10.数控车床，其特征在于，包括主轴(100)和权利要求1-9任一项所述的卡盘夹爪自车装置，所述卡盘夹爪自车装置的卡盘(1)设置在所述主轴(100)上并与所述主轴(100)同轴，所述卡盘夹爪自车装置的定位块(3)能够在内孔车削后与所述主轴(100)同轴以夹持待加工零件。