一種軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾具，具體是一種車床三爪卡盤。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的車床三爪卡盤，三個(gè)爪僅在車床回轉(zhuǎn)軸線的徑向運(yùn)動(dòng)，即只產(chǎn)生徑向夾緊力，而大批量圓柱齒輪的生產(chǎn)，要求齒徑的兩端面的平行度和軸孔端面的垂直度要求較高，若考慮用車床加工齒輪毛坯，除了對(duì)車床本身的回轉(zhuǎn)精度(如主軸軸向串動(dòng))有要求之外，端面定位的精度直接影響到齒坯的平行度和垂直度精度等級(jí)?，F(xiàn)有三爪卡盤及其零部件構(gòu)成只是能夠產(chǎn)生徑向夾緊力功能，一旦零部件之間因相互運(yùn)動(dòng)磨損產(chǎn)生較大間隙和偏差，則夾具報(bào)廢。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的車床三爪卡盤或機(jī)械加工機(jī)床類的卡盤在加緊工件的過程中只產(chǎn)生與夾頭運(yùn)動(dòng)方向一致的夾緊力。因而在加工典型的盤類零件時(shí)，要保證加工面與定位面之間的加工形狀精度如平行度或垂直度，除了加工機(jī)床本身的精度等級(jí)之外，則必須要使工件的定位面與定位釘之間的間隙控制保持在極小的尺寸范圍內(nèi)，這在實(shí)際操作中不容易總是保持為是最好的狀態(tài)，加上人工頻繁操作誤差及夾頭磨損間隙誤差等因素，使被加工零件的定位面與三顆定位釘不能保證總是“均保持完全接觸狀態(tài)”。
[0003]為了解決這一矛盾，同時(shí)既不增加工人的操作復(fù)雜程度及其操作習(xí)慣，也不過多地增加工裝夾具的設(shè)計(jì)制造復(fù)雜程度，而能確保準(zhǔn)確有效和安全地完成工作任務(wù)，為此需要設(shè)計(jì)一套工裝夾具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，能夠在夾緊過程以及夾緊完成時(shí)保證有充分融洽的徑向及軸向夾緊力，使工件定位面與夾頭定位釘之間形成壓緊緊密接觸，而不必過多擔(dān)心三爪爪體與卡盤主體之間是否會(huì)因磨損產(chǎn)生的間隙造成端面定位間隙加大或失效。同時(shí)既不增加工人的操作復(fù)雜程度，也不增加工裝夾具的設(shè)計(jì)制造復(fù)雜程度，而且能夠確保準(zhǔn)確有效。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，包括三爪爪體和滑柱夾爪頭，所述三爪爪體加工有一個(gè)與車床主軸廻轉(zhuǎn)中心線形成一定夾角α的圓柱長孔，所述圓柱長孔內(nèi)裝配有滑柱夾爪頭。
[0006]所述滑柱夾爪頭一端加工成“Ζ”字型彈簧功能狀態(tài)，另一端則加工成可與被加工零件合適接觸并可夾緊的夾頭形狀。
[0007]所述滑柱夾爪頭為一個(gè)柱形結(jié)構(gòu)，該柱形結(jié)構(gòu)與三爪爪體的柱形長孔形狀一致并為間隙配合關(guān)系，相互間可以產(chǎn)生滑動(dòng)移動(dòng)位移。
[0008]在夾緊過程完成時(shí)，三爪爪體、滑柱夾爪頭以及被加工件全部三個(gè)零部件與整個(gè)三爪卡盤可形成剛性結(jié)合狀態(tài)，如果因?yàn)樾枰幱诜峭耆珚A緊狀態(tài)，則亦可適量夾緊，處于半剛性夾緊狀態(tài)，亦即柔性夾緊狀態(tài)。
[0009]所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，三爪爪體的螺旋線部分與傳統(tǒng)類型的阿基米德螺旋線三爪頭完全相同。
[0010]工作原理:
[0011]如圖設(shè)以滑柱夾爪頭與被加工件的接觸點(diǎn)A為觀察點(diǎn)，當(dāng)夾緊過程開始時(shí)，三爪爪體I產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)A — Al，稱為牽連運(yùn)動(dòng)；滑柱夾爪頭2則產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)A — A2 ;此時(shí)開始在滑柱夾爪頭的“Z”形彈簧片被壓時(shí)產(chǎn)生反作用力作用在A點(diǎn)，形成相應(yīng)的壓力摩擦力帶動(dòng)被加工件3產(chǎn)生軸向滑移A — A3，稱為絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。至始至終形成了與定位釘緊密壓緊的接觸狀態(tài)。當(dāng)在夾緊過程完成時(shí)，三爪爪體、滑柱夾爪頭、以及被加工件等全部三個(gè)零部件則與整個(gè)三爪卡盤形成一個(gè)剛性結(jié)合狀態(tài)。
[0012]所述滑柱夾爪頭的柱形軸線與車床主軸廻轉(zhuǎn)中心線形成一定的夾角a = Z A2AA3，且該滑動(dòng)夾爪頭的另一端因其結(jié)構(gòu)具備壓力彈簧功能及具備相應(yīng)的彈力，進(jìn)而因?yàn)槿ψw的徑向運(yùn)動(dòng)以及徑向夾緊力反作用到滑柱夾爪頭，使滑柱夾爪頭端的壓力彈簧產(chǎn)生的彈性力反作用到其接觸到的三爪爪體和被加工件的接觸點(diǎn)面上。以車床床身為參考點(diǎn)，滑柱夾爪頭與被加工件的接觸點(diǎn)A是在做軸向運(yùn)動(dòng)。
[0013]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014]能夠在徑向力夾緊過程中同時(shí)產(chǎn)生出不斷加大的而且是適合的軸向預(yù)緊夾緊壓力，在夾緊過程以及夾緊完成時(shí)確保有充分融洽的徑向以及軸向夾緊力，使工件定位面與三爪卡盤定位釘之間形成壓緊緊密接觸。而不必過多擔(dān)心三爪爪體與卡盤主體之間是否會(huì)因磨損產(chǎn)生的間隙偏差造成端面定位間隙加大與失效。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤的夾爪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤的運(yùn)動(dòng)及力學(xué)作用原理圖。
[0017]圖3是本發(fā)明所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤的增加設(shè)計(jì)加入的滑柱夾爪頭2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤的夾緊工件狀態(tài)示意圖。
[0019]圖中標(biāo)記為:三爪爪體1、滑柱夾爪頭2、被加工件3、定位釘4、車刀5。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，包括三爪爪體I和滑柱夾爪頭2。具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為:所述三爪爪體I加工有一個(gè)其軸線與車床主軸廻轉(zhuǎn)中心線形成一定夾角α的圓柱長孔，所述圓柱長孔內(nèi)裝配有滑柱夾爪頭2。所述滑柱夾爪頭2為一個(gè)柱形結(jié)構(gòu)與三爪爪體的柱形長孔形狀一致并為間隙配合關(guān)系，相互間可以產(chǎn)生滑動(dòng)移動(dòng)位移，滑柱夾爪頭2 —端加工成“Ζ”字型壓力彈簧功能狀態(tài)，另一端則加工成可與被加工零件合適接觸并可夾緊的夾頭形狀。
[0022]工作過程:
[0023]取滑柱夾爪頭2與被加工件3的接觸點(diǎn)A為觀察點(diǎn)，當(dāng)夾緊過程開始時(shí)，三爪爪體I產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)A — Al，稱為牽連運(yùn)動(dòng)；滑柱夾爪頭2則產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)A — Α2 ;此時(shí)開始在滑柱夾爪頭2的“Ζ”形彈簧片被壓時(shí)產(chǎn)生反作用力作用在A點(diǎn)，形成相應(yīng)的壓力摩擦力帶動(dòng)被加工件3產(chǎn)生軸向滑移A — A3，稱為絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。至始至終形成了與定位釘緊密壓緊的接觸狀態(tài)。當(dāng)在夾緊過程完成時(shí)，三爪爪體、滑柱夾爪頭、以及被加工件等全部三個(gè)零部件則與整個(gè)三爪卡盤形成一個(gè)剛性結(jié)合狀態(tài)。由此之后三爪卡盤夾爪若繼續(xù)被施壓而產(chǎn)生的徑向夾緊力則開始與傳統(tǒng)的三爪卡盤夾爪徑向夾緊力一樣一致。
[0024]同時(shí)由于滑動(dòng)夾爪頭2的另一端加工成“Z”字型彈簧功能狀態(tài)，當(dāng)三爪爪體I開始產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)以及其徑向推動(dòng)力作用到滑柱夾爪頭2，使滑柱夾爪頭2產(chǎn)生位移，從而使滑柱夾爪頭2 —端的壓力彈簧被壓縮而產(chǎn)生彈性力，該彈性力反作用到三爪爪體I及被加工件3的接觸點(diǎn)面上。由于被加工件3可被視為一個(gè)剛性體，則滑柱夾爪頭2與被加工件3的夾緊接觸點(diǎn)A在車床主軸的徑向方向上的位移是靜止不動(dòng)的。而三爪爪體I的徑向運(yùn)動(dòng)(牽連運(yùn)動(dòng))和滑柱夾爪頭2的位移滑動(dòng)(相對(duì)運(yùn)動(dòng))在壓力及其摩擦力的帶動(dòng)下驅(qū)使滑柱夾爪頭2拉動(dòng)被加工件3產(chǎn)生靠緊定位釘4方向的軸向移動(dòng)(絕對(duì)運(yùn)動(dòng))，并促使被加工件3與定位釘4之間形成更加緊密的壓緊接觸。達(dá)到消除被加工件定位面與三爪卡盤上的定位釘之間的間隙，從而達(dá)到提高批量加工零件的形位公差加工精度的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，包括三爪爪體和滑柱夾爪頭，其特征在于，所述三爪爪體加工有一個(gè)其軸線與車床主軸廻轉(zhuǎn)中心線形成一定夾角α的圓柱長孔，所述圓柱長孔內(nèi)裝配有滑柱夾爪頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，其特征在于，所述滑柱夾爪頭一端加工成“Ζ”字型彈簧功能狀態(tài)，另一端則加工成可與被加工零件合適接觸并可夾緊的夾頭形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，其特征在于，所述滑柱夾爪頭為一個(gè)柱形結(jié)構(gòu)，該柱形結(jié)構(gòu)與三爪爪體的柱形長孔形狀一致并為間隙配合關(guān)系，相互間可以產(chǎn)生滑動(dòng)移動(dòng)位移。
【專利摘要】一種軸向移動(dòng)端面定位三爪卡盤，包括三爪爪體和滑柱夾爪頭，所述三爪爪體加工有一個(gè)與車床主軸廻轉(zhuǎn)中心線形成一定夾角α的圓柱長孔，所述圓柱長孔內(nèi)裝配有滑柱夾爪頭。采用本發(fā)明能夠在夾緊過程以及夾緊完成時(shí)保持有充分融合的徑向及軸向夾緊力，使工件定位面與夾頭定位釘之間形成壓緊緊密接觸，而不必?fù)?dān)心三爪爪體與卡盤主體之間是否會(huì)因磨損產(chǎn)生的間隙造成端面定位間隙加大及失效。同時(shí)既不增加工人的操作復(fù)雜程度，也不增加工裝夾具的設(shè)計(jì)制造復(fù)雜程度，而能確保準(zhǔn)確持續(xù)有效。
【IPC分類】B23B31-19, B23B31-103
【公開號(hào)】CN104668603
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510078257
【發(fā)明人】韓正, 嚴(yán)志偉, 李崇蓉, 曹登峰, 黃悅
【申請(qǐng)人】廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日