一种气动膨胀卡盘装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种数控加工技术领域，尤其涉及一种在加工中心上用于实现套筒类零件快速装夹的一种气动膨胀卡盘夹持装置。


背景技术：

2.目前数控加工用于套筒类零件装夹的方式主要有：(1)虎钳v型口夹持，属于点夹持，工件与v型口实际接触点仅为3点，接触点容易压伤，造成工件外观缺陷，装夹力不可控，易造成装夹不紧或者装夹力过大造成工件变形情况，特别是薄壁型的套筒类零件容易产生装夹不牢和装夹变形，虎钳v型口夹持受限于虎钳v型口尺寸，通用性不强，无法对直径20毫米以上套筒类零件进行夹持；(2)虎钳仿形钳口夹持，属于面夹持，工件外圆与钳口面接触，稳定性优于v型钳口，同样装夹力不可控，对于薄壁型的套筒类零件的夹持，由于内孔中空，壁厚薄，装夹极易变形，另外由于是仿形钳口，专用性强，无法适用不同直径套筒类零件的夹持，对于多品种的零件生产模式，显然不经济，不适合；(3)三爪卡盘夹持，类似于v型钳口夹持，因三爪卡盘独特的设计，可实现内爪夹外圆，外爪夹内孔，不同规格的套筒类零件均可自由夹持，通用性强，但其夹持方式仍然属于点夹持，任存在工件夹伤和夹持变形的情况，不适合薄壁型套筒零件的夹持。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种装夹便捷、效率高、成本低、灵活性、通用性强的薄壁型套筒类零件的气动膨胀卡盘装置。
4.本实用新型涉及一种套筒类零件气动膨胀卡盘装置，包括卡盘座和卡盘，所述卡盘座材料为45﹟钢经过淬火处理，洛氏硬度可达到hrc40
°
，所述卡盘位于所述卡盘座上方，所述卡盘轴向设置有第一通孔，所述卡盘座上设置有第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔的位置相对应，所述卡盘由卡爪组成，还包括锁紧滑块，所述锁紧滑块穿过所述第一通孔的和所述第二通孔，所述锁紧滑块上下运动能使所述卡爪相对于所述卡盘做周向膨胀和收缩运动，所述卡爪连接弹簧，所述弹簧能随所述卡爪相对所述卡盘做周向膨胀和收缩运动，所述弹簧材料为高性能弹簧钢，经久耐用，其作用为当驱动装置将锁紧滑块顶出时，推动卡爪复位。该装置在应用的过程中能够对套筒类零件实现快速夹紧，松夹时卡爪能够快速自动回位，相较与传统三爪卡盘，其装夹效率更快，稳定性更高，更适合薄壁型套筒零件的夹持。
5.进一步地，所述锁紧滑块包括驱动部和连接部，所述驱动部是圆台，所述圆台的上底面和所述连接部连接，所述圆台下底面的横截面积大于所述第一通孔下表面的横截面积，所述驱动部通过所述第一通孔向下运动时，所述卡爪做周向膨胀运动。
6.进一步地，所述卡盘靠近所述第一通孔的侧面设置为楔形斜面，所述圆台能沿所述楔形斜面上下滑动。
7.进一步地，所述卡盘为四爪气动卡盘，其四个卡爪分别连接四个弹簧，四个弹簧在
所述卡爪的作用下同步相对卡盘做周向膨胀或收缩运动。
8.进一步地，所述卡盘座上表面设置有滑轨槽，所述滑轨槽穿过所述卡盘圆心，所述卡爪下表面设置有滑块，所述滑块能沿所述滑轨槽滑动。
9.进一步地，还包括挡座，所述挡座设置于所述滑轨槽远离圆心的一端，所述弹簧设置于所述滑轨槽内，所述弹簧一端和挡座连接，其作用是限制弹簧的活动空间，阻止弹簧弹出，另一端和所述卡爪连接。所述挡座设置有螺纹孔，螺钉通过螺纹孔将挡座固定在所述滑轨槽内。
10.进一步地，还包括驱动装置，所述驱动装置设置于所述第二通孔内，所述驱动装置和所述锁紧滑块的连接部连接，所述驱动装置推动锁紧滑块上下运动。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1)本气动膨胀卡盘装置在应用的过程中能够对套筒类零件实现快速夹紧，松夹时卡爪能够快速自动回位，相较与传统三爪卡盘，其装夹效率更快，稳定性更高，更适合薄壁型套筒零件的夹持。
13.2)本实用新型通过选用不同导程的驱动装置可调节卡爪的夹持范围，对不同内径的套筒工件均可实现自由夹持，灵活性强。
14.3)本实用新型通过各组件组装形成一套高效气动膨胀卡盘装置，解决了传统薄壁套筒零件装夹变形，装夹不可靠的状况，大大提高了薄壁套筒零件装夹良率和生产效率。
15.4)本实用新型卡盘座、卡爪、锁紧滑块及弹簧挡座材料采用淬火工艺，材料洛氏硬度hrc40
°
以上，硬度高，刚性强，使用寿命长。
附图说明
16.图1为本实用新型一较佳实施例的气动膨胀卡盘装置的立体图；
17.图2为本实用新型一较佳实施例的气动膨胀卡盘装置的剖视图；
18.图3为本实用新型一较佳实施例的气动膨胀卡盘装置去除卡盘座后的立体图；
19.图4为本实用新型一较佳实施例的卡盘座的立体图。
20.图中：1、工件；2、挡座；21、螺纹孔；3、弹簧；4、驱动装置；6、卡盘座；61、第二通孔；62、滑轨槽；63、第四通孔；7、卡盘；71、卡爪；72、滑块；8、锁紧滑块；81、驱动部；82、连接部。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
22.参见附图1-4所示，本实施例中的一种气动膨胀卡盘装置，包括卡盘座6和卡盘7，所述卡盘座6的材料为45﹟钢经过淬火处理，洛氏硬度可达到hrc40
°
，所述卡盘座6上表面设置有滑轨槽62，滑轨槽62内粗糙度优于ra 0.8确保较小的摩擦阻力，所述滑轨槽62穿过所述卡盘座6的圆心，所述卡盘座轴向设置有第四通孔63，通过第四通孔63可以将所述卡盘座固定在其他设备上。所述卡盘7由卡爪71组成，所述卡爪71材料为45﹟钢经过淬火处理，洛氏硬度可达到hrc40
°
，卡爪71下表面设置有滑块72，所述滑块72能沿所述滑轨槽62滑动。所述卡爪71连接弹簧3，所述弹簧3能随所述卡爪71相对所述卡盘7做周向膨胀和收缩运动，所述
弹簧3材料为高性能弹簧钢，经久耐用，其作用为当驱动装置4将锁紧滑块8顶出时，推动卡爪71复位。还包括挡座2，所述挡座2设置于所述滑轨槽62远离圆心的一端，所述弹簧3设置于所述滑轨槽62内，所述弹簧3一端和挡座2连接，另一端和所述卡爪71连接。所述挡座2设置有螺纹孔21，螺钉通过螺纹孔21将挡座2固定在所述滑轨槽62内。所述挡座2材料为45﹟钢经过淬火处理，洛氏硬度可达到hrc40
°
，其作用是限制弹簧3的活动空间，阻止弹簧3弹出。
23.本实用新型所述的卡盘7为四爪气动卡盘7，其四个卡爪71分别连接四个弹簧3，四个弹簧3在所述卡爪71的作用下同步相对卡盘7做周向膨胀或收缩运动。卡盘7位于所述卡盘座6上方，所述卡盘7轴向设置有第一通孔，所述卡盘靠近所述第一通孔的侧面设置为楔形斜面，所述圆台能沿所述楔形斜面上下滑动。所述卡盘座6上设置有第二通孔61，所述第二通孔61和所述第一通孔的位置相对应，还包括锁紧滑块8，所述锁紧滑块8材料为45﹟钢经过淬火处理，洛氏硬度可达到hrc40
°
，所述锁紧滑块8包括驱动部81和连接部82，所述驱动部81是圆台，所述圆台的上底面和所述连接部82连接，所述连接部82远离圆台一端设置有m8标准外螺纹，通过螺纹和驱动装置连接。所述圆台斜面表面高光处理，粗糙度优于ra 0.8确保较小的摩擦阻力。
24.所述圆台下底面的横截面积大于所述第一通孔下表面的横截面积，所述驱动部81通过所述第一通孔向下运动时，所述卡爪71做周向膨胀运动。所述锁紧滑块8通过所述第一通孔上下运动能使所述卡爪71相对于所述卡盘7做周向膨胀和收缩运动。
25.本实用新型还包括驱动装置4，所述驱动装置4设置于所述第二通孔61内，驱动装置4和所述锁紧滑块8的连接部连接，所述驱动装置4推动锁紧滑块8上下运动。
26.本实用新型的工作原理如下：
27.具体装夹时，将工件1套入卡爪71外侧，通过驱动装置4下压锁紧滑块8，锁紧滑块8下压时，锁紧滑块8与卡爪71楔形斜面相互作用将锁紧滑块8的轴向下压力转换为卡爪71的径向力，进而实现卡爪71的径向自由外张，实现工件1的加紧。当锁紧滑块8被驱动装置4顶出，锁紧滑块8与卡爪71楔形斜面脱离接触，失去轴向压力，原本被压缩的弹簧3于是推动卡爪71恢复到初始位置，完成工件1的松夹。
28.以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。