專利名稱：用于車床自動卡盤的動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種驅(qū)動數(shù)控車床自動卡盤的動力裝置，該裝置以液壓液壓缸和 蝶形彈簧為動力，并采用浮動卡套卸除頂出力對車床主軸的影響，使卡盤的卡爪能夠快速 精密夾緊待加工工件。
背景技術(shù)：
數(shù)控車床和自動車床適合于高效、高精度的零件加工，裝夾零件的卡盤性能因此 顯得非常重要。車床的自動卡盤要求在動力裝置的作用下夾持力均勻可靠、動作敏捷以及 精度高。目前在數(shù)控車床和自動車床上通常使用的是(液壓)動力卡盤，它需要用液壓回 轉(zhuǎn)液壓缸做為動力驅(qū)動，也就是在主軸的后面裝置一個專門的液壓缸，液壓缸的活塞和缸 筒中有一個零件必須跟隨主軸一起轉(zhuǎn)動。當液壓缸中通入壓力油時，液壓缸活塞通過主軸 內(nèi)部的頂桿將頂出力傳送到卡盤部件上。這種配置方式至少有以下二個缺點，一是液壓缸 的轉(zhuǎn)動零件限制了主軸轉(zhuǎn)速的提高，并且影響主軸回轉(zhuǎn)精度；二是液壓缸通過拉桿夾緊或 松開裝夾工件時，將沖擊力直接傳給主軸，使主軸軸承承受額外沖擊載荷，影響主軸的精度 保持性。為了克服上述缺點，可以針對某些專用數(shù)控車床和自動車床加工零件的安裝尺寸 變化范圍較小的要求，設(shè)計制造特殊的車床卡盤動力裝置。本實用新型涉及的車床卡盤，例 如適用于大批大量夾持絲杠的螺母，對其內(nèi)螺紋進行車削加工。絲杠螺母裝夾表面形狀簡 單，同批次尺寸變化小，卡爪相對移動距離小，但加工批量大，要求快速準確夾緊，卡盤內(nèi)將 采用精密彈簧夾爪。另外，為了實現(xiàn)精密加工，主軸采用了高精密的靜壓軸承，因而有必要 采取專門措施避免外力損傷軸承，保證裝卸工件時液壓缸的頂出力不能直接作用在主軸軸 承上。另外靜壓軸承承載能力較傳統(tǒng)的滾動軸承稍小，抗干擾能力較弱，因此如果將回轉(zhuǎn)液 壓缸與主軸聯(lián)接在一起轉(zhuǎn)動，一定會對主軸回轉(zhuǎn)精度產(chǎn)生重大影響。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種能夠安全驅(qū)動控制數(shù)控車床自動卡盤的動 力裝置，該裝置可以使卡盤的卡爪能夠快速精密夾緊待加工工件，并可避免主軸和主軸軸 承受到損壞。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于車床自動卡盤的動力裝置，包括主軸箱；空心主軸，其安裝在主軸箱中，其前端用以連接機床卡盤；蝶形彈簧，其安裝在空心主軸中；卡盤頂桿，其通過蝶形彈簧固定在空心主軸中，其向前推出時可以打開機床卡盤， 用以卸下工件，回退時可關(guān)閉機床卡盤，用以夾緊工件；反扣環(huán)，其固定在空心主軸的后端；[0012]卡爪，其扣在反扣環(huán)的末端，可相對反扣環(huán)做一定間隙浮動，當卡爪與反扣環(huán)反方 向脫離運動時可以互相卡合扣緊；液壓缸，其缸蓋前端與卡爪固定連接，其活塞桿通過伸縮穿過卡爪、反扣環(huán)頂住或 脫離卡盤頂桿的末端；定心套，其間隙套接在卡爪上，為卡爪定心；固定座，其設(shè)置在定心套外，并與主軸箱后端固定連接；滑套，其封閉液壓缸缸體、定心套及固定座之間的空間，使這些部件之間形成具有 空氣彈簧作用的空氣腔。作為上述技術(shù)方案的改進，所述卡爪是一個彈性套，其一端與液壓缸缸體前端固 定連接，另一端套在反扣環(huán)上。本實用新型的有益效果本實用新型的動力裝置中，蝶形彈簧套在卡盤頂桿和主 軸之間，蝶形彈簧的彈力能夠使卡盤頂桿產(chǎn)生拉緊力，作用到車床卡盤上，夾緊工件。這時 通過液壓控制信號，活塞桿在液壓油作用下收回到液壓缸內(nèi)，活塞桿與卡盤頂桿脫開接觸， 同時定心套在空氣彈簧的作用下，帶動液壓缸、卡爪一起向前滑移，卡爪滑移后實際上是空 套在反扣環(huán)上，此時主軸與液壓缸脫離，不受外界影響的以正常轉(zhuǎn)速工作，避免其受到?jīng)_ 擊，從而可以保證主軸的回轉(zhuǎn)精度。另外，通過液壓控制信號活塞桿也能夠在液壓油作用下對卡盤頂桿施加頂出力， 直至抵消蝶形彈簧的張力，然后打開車床卡盤對工件的夾緊，卸下工件。液壓力還能夠抵消 空氣彈簧的作用力，使定心套帶動液壓缸和卡爪一起反向浮動滑移。由于卡爪反向浮動滑 移，消除了卡爪與反扣環(huán)之間的間隙，卡爪牢牢的扣住反扣環(huán)，可以互相卡合扣緊，其扣緊 力與活塞桿對卡盤頂桿施加頂出力之間形成內(nèi)力，并相互抵消，由此避免活塞產(chǎn)生的巨大 頂出力直接作用到主軸軸承上。因此，本實用新型的高精度車床彈性卡盤的動力裝置具有結(jié)構(gòu)簡單可靠，可控性 好，主軸軸承，主軸的回轉(zhuǎn)精度高，工作狀態(tài)下不產(chǎn)生附加力的特點，能很好的滿足工藝實 施要求。本實用新型在汽車零配件、精密電子機械、電子元氣件、陶瓷元器件等加工行業(yè)內(nèi) 都有應用價值。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為動力裝置結(jié)構(gòu)圖及夾緊工件狀態(tài)示意圖；圖2為動力裝置結(jié)構(gòu)圖及松開工件狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
參照
圖1和圖2，本實用新型的一種用于車床自動卡盤的動力裝置，包括主軸箱 12 ；空心主軸1，其安裝在主軸箱12中，其前端用以連接機床卡盤；蝶形彈簧2，其安裝在空 心主軸1中；卡盤頂桿3，其通過蝶形彈簧2固定在空心主軸1中，其向前推出時可以打開機 床卡盤，用以卸下工件，回退時可關(guān)閉機床卡盤，用以夾緊工件；反扣環(huán)4，其固定在空心主 軸1的后端；卡爪6，其扣在反扣環(huán)4的末端，可相對反扣環(huán)4做一定間隙浮動，當卡爪6與 反扣環(huán)4反方向脫離運動時可以互相卡合扣緊；液壓缸9，其缸蓋前端與卡爪6固定連接，
4其活塞桿8通過伸縮穿過卡爪6、反扣環(huán)4頂住或脫離卡盤頂桿3的末端；定心套7，其間隙 套接在卡爪6上，為卡爪6定心；固定座5，其設(shè)置在定心套7外，并與主軸箱12后端固定 連接；滑套10，其封閉液壓缸9缸體、定心套7及固定座5之間的空間，使這些部件之間形 成具有空氣彈簧作用的空氣腔13。其中，所述卡爪6優(yōu)選是一個彈性套，其一端與液壓缸9缸體前端固定連接，另一 端套在反扣環(huán)4上。在
圖1的工作狀態(tài)下，這時通過液壓控制信號，活塞8在液壓油作用下收回到液壓 缸筒內(nèi)，活塞桿8與卡盤頂桿3脫開接觸，同時定心套7在空氣彈簧的作用下，帶動液壓缸 9和卡爪6 —起向前滑移，蝶形彈簧2空套在卡盤頂桿3和車床主軸1內(nèi)，蝶形彈簧2的彈 力能夠使卡盤頂桿3收回，產(chǎn)生拉緊力作用到車床卡盤上，夾緊工件。卡爪6向前滑移后實 際上是空套在反扣環(huán)4上，此時，主軸1與液壓缸脫離，不受外界影響的以正常轉(zhuǎn)速工作。在圖2的工作狀態(tài)下，通過液壓控制信號活塞桿8，在液壓油作用下對卡盤頂桿3 施加頂出力，直至抵消蝶形彈簧2的張力，然后打開車床卡盤對工件的夾緊，卸下工件。液 壓力還能夠抵消空氣彈簧的作用力，使定心套7帶動液壓缸9和卡爪6 —起反向即向后浮 動滑移，滑移距離δ =1.5 2mm。由于卡爪6反向浮動滑移，消除了卡爪6與反扣環(huán)4之 間的間隙，使得卡爪6牢牢的扣住反扣環(huán)4，扣緊力與活塞桿8對卡盤頂桿3施加頂出力之 間形成內(nèi)力，并相互抵消，由此避免活塞桿8產(chǎn)生的巨大頂出力直接作用到主軸軸承上。因此，本實用新型裝置本實用新型的高精度車床彈性卡盤的動力裝置避免了上述 不足，具有結(jié)構(gòu)簡單可靠，可控性好，主軸軸承，主軸的回轉(zhuǎn)精度高，工作狀態(tài)下不產(chǎn)生附加 力的特點，能很好的滿足工藝實施要求。在汽車零配件、精密電子機械、電子元氣件、陶瓷元 器件等加工行業(yè)內(nèi)這一工藝裝置都有應用價值。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本 實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請 權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求用于車床自動卡盤的動力裝置，其特征在于包括主軸箱(12)；空心主軸(1)，其安裝在主軸箱(12)中，其前端用以連接機床卡盤；蝶形彈簧(2)，其安裝在空心主軸(1)中；卡盤頂桿(3)，其通過蝶形彈簧(2)固定在空心主軸(1)中，其向前推出時可以打開機床卡盤，用以卸下工件，回退時可關(guān)閉機床卡盤，用以夾緊工件；反扣環(huán)(4)，其固定在空心主軸(1)的后端；卡爪(6)，其扣在反扣環(huán)(4)的末端，可相對反扣環(huán)(4)做一定間隙浮動，當卡爪(6)與反扣環(huán)(4)反方向脫離運動時可以互相卡合扣緊；液壓缸(9)，其缸蓋前端與卡爪(6)固定連接，其活塞桿(8)通過伸縮穿過卡爪(6)、反扣環(huán)(4)頂住或脫離卡盤頂桿(3)的末端；定心套(7)，其間隙套接在卡爪(6)上，為卡爪(6)定心；固定座(5)，其設(shè)置在定心套(7)外，并與主軸箱(12)后端固定連接；滑套(10)，其封閉液壓缸(9)缸體、定心套(7)及固定座(5)之間的空間，使這些部件之間形成具有空氣彈簧作用的空氣腔(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車床自動卡盤的動力裝置，其特征在于所述卡爪(6) 是一個彈性套，其一端與液壓缸(9)缸體前端固定連接，另一端套在反扣環(huán)(4)上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于車床自動卡盤的動力裝置，包括主軸箱、安裝在主軸箱中空心主軸，通過蝶形彈簧固定在空心主軸中的卡盤頂桿、固定在空心主軸后端的反扣環(huán)、卡套在反扣環(huán)上的卡爪、與卡爪固定連接的液壓缸、間隙安裝在卡爪外表面上的定心套、固定座及滑套。本實用新型的高精度車床彈性卡盤的動力裝置具有結(jié)構(gòu)簡單可靠，可控性好，主軸軸承，主軸的回轉(zhuǎn)精度高，工作狀態(tài)下不產(chǎn)生附加力的特點，能很好的滿足工藝實施要求。本實用新型在汽車零配件、精密電子機械、電子元氣件、陶瓷元器件等加工行業(yè)內(nèi)都有應用價值。
文檔編號B23Q5/04GK201702406SQ20102023133
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者李段能, 謝政平 申請人:廣州市敏嘉制造技術(shù)有限公司