专利名称：卡套式砂轮卡盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工的机床设备，尤其涉及磨床设备中的砂轮卡盘装置。
背景技术：
凡磨床加工设备都需要有装夹砂轮的砂轮卡盘，现有技术的砂轮卡盘
多数是靠人工安装，费工费时；砂轮卡盘与磨削主轴的连接以大锥体再加 一只螺母压紧，这种连接形式不能实现砂轮卡盘与机床磨削主轴之间的自 由交换。随着科技发展，数控磨削加工中心机床等一类磨削设备，需要有 一种可以在砂轮库中任意使用和交换砂轮的砂轮卡盘，而目前现有的这种 砂轮卡盘不能实现在砂轮库或其他磨削设备中安装使用和自由交换。在一 些铣、镗削的加工中心机床上刀库装置和切削主轴的连接上采用轴套式的 定位安装形式，以轴与孔相配合，这种轴套式的定位安装形式在一般磨削 机床上不适用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，从而开发一种使磨削加工
中心砂轮库或其他磨削设备的砂轮卡盘能正确安装，实现自动交换,从而提
高生产效率和机床装备的先进性卡套式砂轮卡盘。
本发明主要通过以下技术方案得以解决 一种卡套式砂轮卡盘，包含 有卡盘体，外套在卡盘体上的压紧盘，与卡盘体相连接的卡套，其特征在于所述卡盘体具有圆柱内孔，圆柱内孔内设有与主轴拉紧机构相连接的 卡紧环槽，圆柱内孔右端孔口设有与磨头主轴的端面相配合连接的内锥体， 圆柱内孔左端孔口设有与卡套相配合并连接的沉孔和若干个连接螺孔，所 述卡盘体的大端面靠近中心部位设有密封结合面和若干个连接螺孔，所述 大端面的背面设有凸肩；所述卡套设有与加工中心砂轮库或其他磨削设备 安装机构相配合连接的定位卡槽和定向槽，卡套上设有与卡盘体的螺孔相 配合的沉肩孔。
作为优选，所述卡紧环槽是由二个斜面与一个平面组成的梯形槽。 作为优选，所述密封结合面为略高出于卡盘体大端面的若干个扇形面， 其余为凹槽，所述扇形面均布在同一圆周面上，在所述的密封结合面上设 有气孔，在所述的凹槽内设有定向孔。
作为优选，所述压紧盘上设有与卡盘体上螺孔相连接配合的沉肩孔， 右侧面设有与卡盘体上的凸肩相对应的凸台。
作为优选，所述压紧盘左侧面上设有单侧或双侧斜面的平衡环槽。 作为优选，所述卡盘盘体沉孔的内径与卡套外径相等，所述卡套通过 沉肩孔与卡盘体相连。
本发明的卡套式砂轮卡盘，用于磨削加工中心的砂轮库或其他磨削设 备，可实现砂轮的自动交换。卡套式砂轮卡盘以卡盘体圆柱内孔一端设有 与磨头主轴端面相配合连接的内锥体，作为砂轮卡盘安装到磨头主轴上的 定心基准，与现有技术中采用的大锥体定位相比，加工方便，定位合理； 高出于卡盘体端面的扇形面与主轴端面形成一个密封结合面，上面的气孔 通过气压可检测砂轮卡盘在磨头主轴上的安装状态，增加安装定位的可靠 性，其中的定向孔便于砂轮卡盘与机床主轴安装的圆周方向定位；卡盘体 上卡紧环槽是定位卡紧部位，与磨头主轴拉紧机构的三个定位钢球呈点接 触，压强大。卡套由螺纹通过螺钉与卡盘体相连接，其卡套定位槽和定向 槽是砂轮卡盘与加工中心砂轮库或其他磨削设备的安装定位基准，这是现有技术所未釆用的定位方式，其作用在于保证砂轮卡盘在砂轮库中正确安 装，为自动交换砂轮卡盘提供条件。卡套式砂轮卡盘用于磨削加工中心或 其他磨削设备，能实现自动交换砂轮，能减轻劳动强度，省工省时，提高 工作效率和机床自动化程度。
图1是安装砂轮后的一种卡套式砂轮卡盘示意图2是一种卡盘体的主视图和剖面图3是一种卡套主视图和剖面图。
具体实施例方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例
如图1所示,是由卡盘体1、压紧盘2、卡套3组合成一体后的卡套式砂轮卡盘；砂轮9安装在卡盘上。
如图1和图2所示的卡盘体1，卡盘体具有圆柱内孔7，圆柱内孔内设 有与主轴拉紧机构A相连接的卡紧环槽8，卡紧环槽8斜面为45度，槽宽 15 mm，形成与磨头主轴拉紧机构的三个定位钢球呈点接触；圆柱内孔右 端孔口设有与磨头主轴的端面相配合连接的内锥体4，内锥体4的内锥为 45度，内锥大端尺寸52mm，这种小型锥体与主轴定位安装方便，又便于 机械加工。圆柱内孔左端孔口设有与卡套相配合并连接的沉孔14和6个轴 向螺孔12，卡盘体的大端面靠近中心部位设有密封结合面6和6个连接螺 孔ll，密封结合面为略高出于卡盘体大端面的三个扇形面，扇形密封结合 面大圆尺寸lll mm，小圆尺寸87mm，弧长夹角20° ，表面质量要求较 高，以保证接触密封性能；大端面的背面设有凸肩d2，用于安装砂轮及砂 轮定位。卡盘体1采用38CaMoAl材料，热处理氮化，氮化层深度0.5mm， 以保证扇形密封结合面6、内锥体4、卡紧环槽8及卡盘体1外圆面dl等
有一定的硬度。卡盘体1的外径dl为70 mm，凸肩d2的直径为127mm。
选用砂轮9宽度40mm，卡盘体1 dl的长度为98 mm。藉6只M8螺
钉11将砂轮9夹紧在卡盘体1与压紧盘2之间，再用6只M6螺孔12，将
卡套3固定在卡盘体1上，从而组合成一体，二只定向孔Dl为9mm，与
磨头主轴A上定向销相配合，有定向和带动作用。
如图1所示的压紧盘2的右侧面设有与卡盘体上的凸肩d2相对应的
凸台d2'，用于配合卡盘体安装(固定)砂轮9，压紧盘2左侧面上设有
单侧斜面的平衡环槽H2，斜面15度，环槽大径155 mm、小径115 mm，
内孔为70H7，与卡盘体1螺纹连接的通孔为6只孔径9 mm孔，凸台d2
'直径为127 mm。压紧盘上还设有与卡盘体1上的连接螺孔11相配合的
沉肩孔。
如图3所示的卡套，径向设有与加工中心砂轮库或其他磨削设备安装 机构相配合连接的定位卡槽H1，还设有定向槽H3。定位卡槽H1为12H8， 槽深为12.5 mm，与加工中心砂轮库或其他磨削设备定位板相配合连接， 定向槽H3的槽宽为8 mm，起方向定位作用，其中沉孔15的6只通孔孔 径7 mm用螺钉与卡盘体l连接，零件采用38CaMoAl材料，热处理氮 化，氮化层深度0.5mm。
其工作过程利用机床设备数控系统的坐标定位或机械手等功能部件， 使砂轮卡盘对准磨床主轴，以卡盘体1的内锥4与磨床主轴端面相配合定 中心位置，同时，运动中卡盘体1密封结合面6与主轴端面贴近，此时密 封结合面6上的气孔IO有气流形成气压，按设定的值检测砂轮卡盘的轴向 位置，达到正确位置后，磨头主轴拉紧机构开始工作，拉紧轴位移中迫使拉紧机构中的三粒钢球卡入卡盘体1的卡紧环槽8内，形成对砂轮卡盘的 锁紧力，至此，砂轮卡盘在主轴上安装完毕；反之，当拉紧机构卸荷后， 拉紧轴反向位移使三粒钢球落入拉紧轴内，砂轮卡盘失去锁紧力，在机床 数控系统或机械手等功能部件的作用下，砂轮卡盘运动到加工中心砂轮库 或其他磨削设备安装机构的位置，让砂轮卡盘上的卡套3的定位卡槽Hl 与其安装机构的定位卡板相对应，以卡套的定位卡槽H1相连接安装。若需 要选用其他砂轮，同理运动到相应位置后提取砂轮再安装到机床主轴上， 达到自由交换的目的。
本发明所创新开发的卡套式砂轮卡盘，可应用于磨床砂轮及其砂轮卡 盘的自由交换；已在MKH450数控成形磨削加工中心机床上实施使用。
综上所述，本说明书所述的具体实施例是对本发明技术结构的举例说 明，本发明所属技术领域的技术人员可能会对上述描写的具体实例，作一 些修改补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明技术创新方案的精 神或者超越权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种卡套式砂轮卡盘，包含有卡盘体(1)，外套在卡盘体上的压紧盘(2)，与卡盘体(1)相连接的卡套(3)，其特征在于所述卡盘体(1)具有圆柱内孔(7)，圆柱内孔(7)内设有与主轴拉紧机构(A)相连接的卡紧环槽(8)，圆柱内孔(7)右端孔口设有与磨头主轴的端面相配合连接的内锥体(4)，圆柱内孔(7)左端孔口设有沉孔(14)和若干个轴向螺孔(12)，所述卡盘体的大端面(5)靠近中心部位设有密封结合面(6)和若干个连接螺孔(11)，所述大端面(5)的背面设有凸肩(d2)；所述卡套(3)设有与加工中心砂轮库或其他磨削设备安装机构相配合连接的定位卡槽(H1)和定向槽(H3)，卡套(3)设有与卡盘体(1)的轴向螺孔(12)相配合的沉肩孔(15)。
2. 根据权利要求1所述的卡套式砂轮卡盘，其特征在于所述卡紧环槽 (8)是由二个斜面与一个平面组成的梯形槽。
3. 根据权利要求1或2所述的卡套式砂轮卡盘，其特征在于所述密封 结合面(6)为略高出于卡盘体大端面(5)的若干个扇形面，其余为凹槽， 所述扇形面均布在同一圆周面上，在所述的密封结合面(6)上设有气孔(10)， 在所述的凹槽内设有定向孔(Dl)。
4. 根据权利要求1或2所述的卡套式砂轮卡盘，其特征在于所述压 紧盘(2)上设有与卡盘体(1)上螺孔(11)相连接配合的沉肩孔(13)， 右侧面设有与卡盘体(1)上的凸肩(d2)相对应的凸台(d2')。
5. 根据权利要求1或2所述的卡套式砂轮卡盘，其特征在于所述压紧 盘(2)左侧面上设有单侧或双侧斜面的平衡环槽(H2)。
6. 根据权利要求1或2所述的卡套式砂轮卡盘，其特征在于所述卡盘 盘体(1)沉孔(14)的内径与卡套(3)外径相等，所述卡套(3)通过沉 肩孔(15)与卡盘体(1)相连。
全文摘要
本发明公开了磨床设备用的卡套式砂轮卡盘装置。包含有卡盘体，外套在卡盘体上的压紧盘，与卡盘体相连接的卡套。卡盘体具有圆柱内孔，圆柱内孔内设有与主轴拉紧机构相连接的卡紧环槽，内孔右端孔口设有与磨头主轴的端面相配合连接的内锥体，内孔左端孔口设有与卡套相配合并连接的沉孔和若干个螺孔，卡盘体的大端面设有密封结合面和若干个连接螺孔，大端面的背面设有凸肩；卡套设有与加工中心砂轮库或其他磨削设备安装机构相配合连接的定位卡槽和定向槽，卡套上设有与卡盘体的螺孔相配合的沉肩孔；压紧盘上设有与卡盘体上的连接螺孔相配合的螺孔，右侧面设有与卡盘体上的凸肩相对应的凸台。本发明可以减轻劳动强度，省工省时，实现自动交换砂轮卡盘，提高生产效率和机床装备的先进性。
文档编号B24B41/04GK101200049SQ20071015635
公开日2008年6月18日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者昕 周, 周哲平, 炜 秦, 范炳忠, 金凤珠 申请人:杭州机床集团有限公司