CN104999103A - 一种动力卡盘 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/103—Retention by pivotal elements, e.g. catches, pawls

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Abstract

本发明公开了一种动力卡盘，它包括拉杆、卡盘体、滑座、T型键、卡爪、滑轴和定位键，卡盘体安装在车削加工中心主轴上，以卡盘体后部的圆柱面定位，用六个螺钉锁紧，使其与主轴成为一体，六角头螺钉通过拉杆一端与主轴后部的气缸活塞联在一起，所述的卡盘体与滑座通过定位键定位并固定连接，滑轴固定设置在滑座中部，拉杆另一端与滑轴固定连接，卡爪通过两个T型键与滑座固定连接，所述的卡爪呈阶梯形。本发明所述的一种动力卡盘结构简单，使用方便，消除了卡爪因高速运转在造成的安全隐患，极大地降低了安全事故的发生，同时还提高了卡爪和机床整体的使用寿命。

Description

一种动力卡盘
技术领域
   本发明属于机床自定心卡盘领域,具体的是一种动力卡盘。
背景技术
机床夹具是机械制造业中的一种高效工艺装备，易于保证稳定的加工精度，降低工人的劳动强度，这在批量生产中尤为重要；由于卡盘装夹工件具有下列优点：a．能稳定地保证工件的加工精度；b．能提高劳动生产率；c．能扩大机床的使用范围；d．能降低成本，卡盘在机加工，特别是机床上应用非常广泛。
随着科学技术的进步和生产的发展，国民经济各部门要求机械工业不断提供先进的技术装备，研制新的产品品种，以满足国民经济持续发展和人民生活不断提高的需要；同时，随着刀具材料的发展和机床转速的不断提高，对卡盘也提出了越来越高的要求。
在现代数控车床中，动力卡盘是最常见的工件装置，它是机床电主轴与工件之间的连接接口，机床电主轴的转速、扭矩和旋转精度通过动力卡盘传给工件；高速旋转的工件及其夹紧***具有巨大的运动能量，是高速车削过程的主要危险源，卡爪式卡盘由于可夹紧范围较宽且具有很高的柔性，故普遍应用于回转工件的夹紧，但由于卡爪的离心力的大小与其转速的平方成正比，因此在高速旋转时夹紧力随着转速的增大而急剧下降，当有效夹紧力小于抵抗切削力所需的最小夹紧力时，工件就会被甩出而造成重大事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种动力卡盘，降低或者尽量避免在生产过程中因卡盘夹持不稳定为带来的安全事故，消除安全隐患。
为实现上述技术效果，本发明一种动力卡盘，它包括拉杆、卡盘体、滑座、T型键、卡爪、滑轴和定位键，卡盘体安装在车削加工中心主轴上，以卡盘体后部的圆柱面定位，用六个螺钉锁紧，使其与主轴成为一体，六角头螺钉通过拉杆一端与主轴后部的气缸活塞联在一起，所述的卡盘体与滑座通过定位键定位并固定连接，滑轴固定设置在滑座中部，拉杆另一端与滑轴固定连接，卡爪通过两个T型键与滑座固定连接，所述的卡爪呈阶梯形，卡盘作高速旋转时，卡盘自身的离心力与速度的平方成正比                                                ，与半径r成反比，同时，采用阶梯式卡爪，可减少旋转半径r，从而达到减小离心力的效果，从而避免在生产过程中因卡盘夹持不稳定为带来的安全事故，消除安全隐患，当活塞向前移动时，滑轴也向前移，滑轴通过斜槽带动卡盘体内的滑座径向向内移动，与滑座连在一起的卡爪也随之径向向内移动从而夹紧工件，当活塞反向移动时，卡爪将径向向外移动，从而松开工件。
所述的一种动力卡盘还包括调整垫，所述的调整垫设置在拉杆外部与滑轴相连接，当活塞向前移动时，滑轴也向前移，通过调整垫的调整可以保持滑轴的移动范围，从而达到因加工工件的规格、大小的不同而能够调整卡爪夹持范围的目的。
所述的一种动力卡盘还包括防尘盖和紧定螺钉，所述的防尘盖设置在滑轴的外侧、卡爪的内侧，通过紧定螺钉与滑座固定连接。
所述的滑轴呈倒锥形，轴面间为圆角过渡，在夹紧过程中滑轴轴向向工件移动，此时受挤压面积逐步增大，减小了单位接触的受力，延长了滑轴与滑座的使用寿命，卡盘的寿命也随之提高，轴向尺寸缩短对主轴的受力条件有一定的改善，从而使机床的寿命和主轴的精度得到提高，对安全生产、提高产品质量、节省原材料、节省动力都有利。
所述的卡盘材料为40CrM04钢，热处理方法为采用粗加工后正火，半精加工后对有相对运动和摩擦的表面再进行表面高频火焰淬火，硬度可达HRC45一55。
所述的卡爪材料为渗碳钢或氮化钢如14NiCrl4，热处理后，表面硬度可达55～58HRc，而且芯部具备很高的柔韧性和强度。
本发明所述的一种动力卡盘结构简单，使用方便，消除了卡爪因高速运转在造成的安全隐患，极大地降低了安全事故的发生，同时还提高了卡爪和机床整体的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所提出的一种动力卡盘的主视结构示意图。
图2为A-A剖视示意图。
图3为卡盘结构示意图。
图4为滑轴结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种动力卡盘，它包括拉杆1、卡盘体3、滑座4、T型键5、卡爪6、滑轴8和定位键10，卡盘体安装在车削加工中心主轴上，以卡盘体后部的圆柱面定位，用六个螺钉锁紧，使其与主轴成为一体，六角头螺钉通过拉杆一端与主轴后部的气缸活塞联在一起，所述的卡盘体与滑座通过定位键定位并固定连接，滑轴固定设置在滑座中部，拉杆另一端与滑轴固定连接，卡爪通过两个T型键与滑座固定连接，所述的卡爪呈阶梯形，卡盘作高速旋转时，卡盘自身的离心力与速度的平方成正比，与半径r成反比，同时，采用阶梯式卡爪，可减少旋转半径r，从而达到减小离心力的效果，从而避免在生产过程中因卡盘夹持不稳定为带来的安全事故，消除安全隐患，当活塞向前移动时，滑轴也向前移，滑轴通过斜槽带动卡盘体内的滑座径向向内移动，与滑座连在一起的卡爪也随之径向向内移动从而夹紧工件，当活塞反向移动时，卡爪将径向向外移动，从而松开工件。
所述的一种动力卡盘还包括调整垫2，所述的调整垫设置在拉杆外部与滑轴相连接，当活塞向前移动时，滑轴也向前移，通过调整垫的调整可以保持滑轴的移动范围，从而达到因加工工件的规格、大小的不同而能够调整卡爪夹持范围的目的。
所述的一种动力卡盘还包括防尘盖7和紧定螺钉9，所述的防尘盖设置在滑轴的外侧、卡爪的内侧，通过紧定螺钉与滑座固定连接。
所述的滑轴呈倒锥形，轴面间为圆角过渡，在夹紧过程中滑轴轴向向工件移动，此时受挤压面积逐步增大，减小了单位接触的受力，延长了滑轴与滑座的使用寿命，卡盘的寿命也随之提高，轴向尺寸缩短对主轴的受力条件有一定的改善，从而使机床的寿命和主轴的精度得到提高，对安全生产、提高产品质量、节省原材料、节省动力都有利。
所述的卡盘材料为40CrM04钢，热处理方法为采用粗加工后正火，半精加工后对有相对运动和摩擦的表面再进行表面高频火焰淬火，硬度可达45～55HRC。
所述的卡爪材料为渗碳钢或氮化钢如14NiCrl4，热处理后，表面硬度可达55～58HRc，而且芯部具备很高的柔韧性和强度。
本发明所述的一种动力卡盘结构简单，使用方便，消除了卡爪因高速运转在造成的安全隐患，极大地降低了安全事故的发生，同时还提高了卡爪和机床整体的使用寿命。

Claims (6)

1.一种动力卡盘，其特征在于它包括拉杆、卡盘体、滑座、T型键、卡爪、滑轴和定位键，卡盘体安装在车削加工中心主轴上，以卡盘体后部的圆柱面定位，用六个螺钉锁紧，使其与主轴成为一体，六角头螺钉通过拉杆一端与主轴后部的气缸活塞联在一起，其特征在于所述的卡盘体与滑座通过定位键定位并固定连接，滑轴固定设置在滑座中部，拉杆另一端与滑轴固定连接，卡爪通过两个T型键与滑座固定连接，所述的卡爪呈阶梯形。
2.根据权利要求1所述的一种动力卡盘，其特征在于它还包括调整垫，所述的调整垫设置在拉杆外部，与滑轴相连接。
3.根据权利要求1所述的一种动力卡盘，其特征在于它还包括防尘盖和紧定螺钉，所述的防尘盖设置在滑轴的外侧、卡爪的内侧，通过紧定螺钉与滑座固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种动力卡盘，其特征在于所述的滑轴呈倒锥形，轴面间为圆角过渡。
5.根据权利要求1所述的一种动力卡盘，其特征在于所述的卡盘材料为40CrM04钢。
6.  根据权利要求1所述的一种动力卡盘，其特征在于所述的卡爪材料为渗碳钢或氮化钢如14NiCrl4，热处理后，表面硬度可达55～58HRc。
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