一种动力卡盘的制作方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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 及其夹紧系统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】
[0005] 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。
[0006] 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 i? = WV2 /r，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。
[0007] 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。
[0008] 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 侦叭卡爪的内侧，通过紧定螺钉与滑座固定连接。
[0009] 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。
[0010] 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 - 55。
[0011] 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。
[0012] 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】
[0013] 图1为本发明所提出的一种动力卡盘的主视结构示意图。
[0014] 图2为A-A剖视不意图。
[0015] 图3为卡盘结构示意图。
[0016] 图4为滑轴结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 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P = WV2 /Γ，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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
【主权项】
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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】B23B31/103
【公开号】CN104999103
【申请号】CN201510529748
【发明人】朱应生, 朱婷婷
【申请人】朱应生
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月26日