[發明專利]一種適用于特大型工件精密自定心卡盤

有效

• 申請號: 201610218262.4
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105772771B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 陳仁波;董志勇;李遠江;劉榮格;鄭學軍;許磊;王德東;王力
• 申請（專利權）人: 浙江辛子精工機械股份有限公司
• 主分類號: B23B31/163
• 分類號: B23B31/163
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連圍

技術領域

本發明涉及機械裝夾技術領域，尤其涉及一種適用于夾持特大型環形件的精密自定心卡盤。

背景技術

工件夾持裝置是機床上用來夾緊工件的裝置，主要利用均布在卡盤座上的活動卡爪徑向移動將工件夾緊和定位。如附圖1為現有技術的三爪卡盤示意圖，包括卡盤體10a、卡爪20、第一錐齒輪30和第二錐齒輪40，所述卡盤體10a中間設有用于放置工件的通孔101，卡爪20為三個且呈120°夾角均勻設置在卡盤體10a的端面上的卡爪軌道50上；所述第二錐齒輪40和第一錐齒輪30嚙合且第二錐齒輪40的背面設有螺旋槽60；所述第一錐齒輪30遠離卡盤體10a軸線的一端設有供扳手插入的方孔70；所述的卡爪20上設有多個用于和螺旋槽相嚙合的卡齒80；當三爪卡盤工作時，把扳手插入第一錐齒輪30的方孔70轉動第一錐齒輪30，再帶動第二錐齒輪40的轉動，第二錐齒輪40背面的螺旋槽60轉動再帶動三個卡爪20沿著卡盤體10a的卡爪軌道50做徑向運動，從而夾緊或松開工件。但是該結構僅適用于直徑在幾百毫米以內的工件，當環形工件的徑向尺寸較大，甚至超過卡盤外徑時，卡爪就難以直接對環形工件進行夾持，該夾具適用范圍小，具有局限性，而且需要用扳手扳動錐齒輪轉動，費時費力，工作效率較低。

中國實用新型專利201520148999.4公開了一種適用環形工件的分體夾持式卡盤，包括卡盤，卡盤的外徑小于環形工件的外徑，卡盤表面沿徑向十字分布設置有四組導向滑槽，每組導向滑槽上滑動設有板狀夾具，板狀夾具底面靠內側設置與導向滑槽配合的滑塊，板狀夾具滑動到最外側時、外端能延伸到卡盤的外側，板狀夾具上表面設有內擋塊和外擋塊，環形工件嵌設在內擋塊和外擋塊之間，內擋塊和外擋塊上分別設有滾珠螺絲頂緊環形工件的內圓面和外圓面，滾珠螺絲頂緊環形工件的端面采用波紋面。解決傳統卡盤難以穩定夾持徑向尺寸過大甚至超過卡盤外徑的環形工件的問題。

該申請雖然解決了對徑向尺寸較大的環形工件進行夾持，其穩定性難以保證的問題，但仍存在一些不足：該申請采用分體式的四個板狀夾具分別去夾持環形工件的十字分布的四個位置，通過板狀夾具上的內擋塊和外擋塊并結合其上分別設有的滾珠螺絲頂緊環形工件的內圓面和外圓面，從而實現環形工件的夾持固定，該過程中滾珠螺絲的頂緊需要人工操作，而人工操作使得四個板狀夾具無法同時對環形工件頂緊，且環形工件在該四處受到的頂緊力也無法保證一致，導致環形工件夾持不牢，車加工時容易發生跑偏、撞刀情況；此外，內擋塊和外擋塊上設置的滾珠螺絲分別與環形工件的內圓面和外圓面之間為點接觸方式，兩者之間接觸面積小，當環形工件的內圓面和外圓面上出現小的瑕疵或凹坑時，很難實現環形工件的精確夾緊。

中國發明專利201410725732.7公開了一種三爪卡盤，所述底座上均布有三條開槽，開槽內側面均設有第一螺孔，該第一螺孔內均安裝有夾緊裝置；所述夾緊裝置包括螺桿，螺桿上設有可移動的移動座以及移動座上連接的卡爪，螺桿一端伸出底座外并與電機連接，該發明解決了傳統的卡盤需要人工手動裝夾，費時費力的問題。該發明雖然通過電機驅動相應的螺桿帶動卡爪前后移動，實現自動裝夾，但仍存在一些問題：工作過程中三個電機的輸出力矩很難保持一致同步，且對于夾持特大型工件時，其螺桿與螺母副之間的摩擦力加大，損耗大，從而導致電機驅動螺桿帶動相應卡爪移動的距離發生改變，使得卡爪無法同時對工件進行夾持，無法實現自定心，定位夾持精度低，難以滿足高精密加工要求。

綜上，現代機械數控加工領域越來越面向于大規模定制和批量規模的生產，傳統的工裝夾具已不能滿足目前的生產需求。

發明內容

本發明的目的之一是針對現有技術的不足之處，提供一種適用于特大型工件精密自定心卡盤，利用數控力矩電機依次驅動多個過渡齒輪、第一齒輪及第二齒輪且在二次包絡減速機的配合作用下帶動多個滾珠絲杠同步轉動，從而實現多個卡爪機構同步向內或向外移動，對特大型環形工件進行自動定心夾緊或張開，同步性能好，運行穩定，卡緊力大且夾持定位精密度高。

本發明的技術解決措施如下：