[發明專利]電動可調式車床主軸卡盤

有效

• 申請號: 201410185045.0
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103949682A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 丁瑞華;張元敏;李瑞華;王紅玲;白政民
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: B23B31/02
• 分類號: B23B31/02;B23B31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動可調式車床主軸卡盤，屬于工業裝備設計制造技術領域。?

背景技術

當前，普通車床中多采用三爪卡盤對零件毛坯進行裝夾，其結構簡單，成本低，定位精度適中，但由于采用了端面螺紋傳動，完全依靠手動進行裝夾，自動化程度低，工作效率低下，不適合用于先進制造系統；柔性制造和計算機集成制造系統中的機床多采用液壓卡盤裝夾零件，其夾持力大，穩定性高，其原理是利用液壓缸推動杠桿機構將卡爪張開，裝入工件后，液壓缸反方向回位，依靠彈簧驅動拉塊和杠桿機構將卡爪收緊，從而加緊工件。這種液壓卡盤結構較為常見，但該卡爪機構能夠裝夾的零件尺寸范圍固定，需要拆卸卡爪位置才能裝夾尺寸差別較大的零件，而且液壓卡盤中心不能做成中空，不利于長回轉體零件毛坯的連續裝夾，且由于使用了液壓系統，結構復雜，成本較高。?

發明內容

本發明的目的是提供一種電動可調式車床主軸卡盤，將電磁轉矩通過螺旋副轉換為軸套的移動，從而驅動卡爪的張開，再利用彈簧彈力驅動卡爪夾緊零件。電動可調式車床主軸卡盤是一種結構簡單、實用、成本低的自動化夾具。?

本發明的電動可調式車床主軸卡盤設有：由定子、繞組、轉子螺母和外螺紋滑套，機殼和機蓋構成的電磁驅動機構；由主軸套、滑環、連桿、卡盤滑塊和卡爪、彈簧、卡爪絲杠和卡盤構成的夾緊機構，其特征在于：?

所述電動可調卡盤的電磁驅動機構徑向上設有一個兩相八極定子、8個繞組和一個四極轉子螺母，轉子螺母兩端裝入機蓋上固定的軸承內孔中，轉子螺母外壁上鑲嵌有永磁體，內壁設有螺紋與一外螺紋滑套旋合，外螺紋滑套兩端分別穿入兩個機蓋中間的八邊形孔內，當轉子螺母被驅動旋轉時，將驅動外螺紋滑套產生軸向的直線運動。外螺紋滑套的直線運動將推動滑環軸向移動，而滑環將帶動連桿驅動三個卡爪滑塊和安裝在卡盤滑塊上的卡爪張開，并壓縮與卡盤滑塊接觸的彈簧；當裝入加工零件毛坯后，控制繞組加電順序，驅動轉子螺母反轉，將使外螺紋滑套反向移動，并與滑環脫離，同時，被壓縮的彈簧將推動卡盤滑塊帶動卡爪向卡盤中心移動，從而夾緊零件。

所述電機設有1個兩相八極定子，定子上固定有8個繞組，定子中間穿過轉子螺母，并留有氣隙。?

所述轉子螺母為一空心圓柱結構，內壁設有螺紋，外側固裝有四個瓦型永磁體，轉子兩端部設有軸肩，軸肩用于定位轉子螺母與軸承之間的位置。?

所述外螺紋滑套為空心結構，中部設有外螺紋，并與轉子螺母內壁上的螺紋旋合在一起形成螺旋副連接，滑套兩端為八邊形結構，穿入機蓋上的八邊形孔內，滑套可相對于機蓋軸向滑動而不能轉動。?

所述機蓋為圓盤形，中間有八邊形孔，孔內穿過外螺紋滑套。?

所述滑環為圓環形，內壁套入主軸外側，在圓環一側端面上設有三個伸出的支撐桿穿過主軸套上的三個孔；每個支撐桿末端設有孔，孔內穿過轉軸銷，轉軸銷同時還穿入一連桿的末端的孔中，并用軸用擋圈定位，兩者形成轉動副連接。?

所述主軸套為空心圓柱結構，在圓柱一側端面上對稱開有三個缺口，三個缺口底部設有孔與軸套另一側端面貫通，孔內穿過滑環上的支撐桿。?

所述卡盤為中間有孔的圓盤形結構，在盤面上圓周方向對稱開有三個橫截面為“十”型的槽，在三個槽靠近圓盤邊緣外側部分為加工為平面結構，上面開有螺紋孔，用于旋入固定彈簧蓋的螺釘。?

所述卡盤滑塊為長方體，兩對稱側面上開有凸臺結構，形狀大小與卡盤上的“十”型槽配合，長方體下表面設有兩個凸起，凸起上開有燕尾槽，槽形狀與卡爪上的燕尾型凸起配合；上表面有“工”型凸起，“工”型凸起中部有孔，孔內穿過裝在連桿上安裝的轉軸銷，連桿與卡盤滑塊形成轉動副連接。?

所述卡爪為長方體結構，長方體上表面一端設有臺階形結構，下表面設有截面為燕尾形的凸起，凸起形狀與卡盤滑塊上的燕尾槽配合，燕尾形凸起中部設有凸臺，上面有螺紋孔，孔內旋入卡轉絲杠，通過轉動卡爪絲杠可以調節卡爪相對于卡盤滑塊的位置。?

本發明中的電動可調式車床主軸卡盤將磁極的轉矩通過螺旋副轉換為軸套的移動，從而驅動卡爪的張開，再利用彈簧彈力驅動卡爪夾緊零件，是一種結構簡單，控制方便，成本低的自動化機床夾具。?

附圖說明

圖1、圖2是本發明電動可調式車床主軸卡盤的內部組成結構圖；?

圖2（A）、（B）是本發明電動可調式車床主軸卡盤卡爪張開、夾緊時的工作原理圖；

圖3、（A）、（B）是本發明電動可調式車床主軸卡盤的卡爪位置調節原理圖；

圖4、（A）、（B）分別是本發明電動可調式車床主軸卡盤中的定子主視圖和軸測圖；