加工非圆截面工件的卡盘的制作方法

专利名称:加工非圆截面工件的卡盘的制作方法
一种用于在机床上加工非园截面工件的卡盘。本实用新型是关于在机床上加工椭园截面或其他非园截面工件所使用的机床附件的一种新设计。本实用新型将这种机床附件设计成如同普通卡盘一样直接安装在机床主轴上的卡盘，利用这种卡盘使加工非园截面的工件的装置变得较为简单。
公知的加工椭园或其他非园截面工件的技术一般是将工件装夹在机床主轴上，工件绕机床主轴轴线旋转，切削工具由一附加的驱动装置控制，使切削工具按一定规律运动，由工件的旋转与切削工具的运动两者合成，将工件加工成椭园截面或其他非园截面。也有用附加的驱动装置控制机床主轴作规则运动的，但都有一附加的控制机构。如DE2732354－A号专利“非园工件加工的夹具”，实开昭51－140882号专利“加工椭园等非园截面的装置”，《机床》1978年三期“活塞加工变椭园车削机构”，《机械工艺师》1983年一期“加工近似椭园体的装置”，《机械制造》1985年九期“普通外园磨床加装磨椭园夹具”等文献介绍的都属于这一类的装置。公知的这种加工技术由于要在机床上附加一套较为复杂的机构，一般都需将机床作专门改造，影响机床的正常使用，而且操作也不方便。设计一种简易的通用装置来解决椭园截面或其他非园截面工件的加工，是机械工艺师们所关注的课题。
本实用新型将实现工件旋转和工件与切削工具之间的相对有规律运动所需的机构设计在一个与普通卡盘相似的卡盘内，这种卡盘可如同普通卡盘一样安装在机床主轴上，配合使用不同的切削工具即可加工等截面或变截面的非园截面的轴或孔的工件。
本实用新型设计的卡盘在普通卡盘的基础上，设计了一个由偏心心轴(1)、偏心锥套(2)组成的可调偏心量的偏心构件和由中心齿轮(3)、行星架(7)、连接件(4)、行星齿轮(5)、内齿轮(6)组成的差动变速机构。中心齿轮(3)与偏心心轴(1)刚性连接，内齿轮(6)与卡盘体(8)刚性连接，连接件(4)与行星架(7)刚性连接，连接件(4)另一端与卡盘外一静止的销柱滑动挂接，以阻止卡盘工作时行星架(7)绕偏心心轴(1)转动。当卡盘安装在机床主轴上随主轴转动时，卡盘夹持工件经差动变速机构传动，绕卡盘的偏心心轴(1)的轴线自转。与此同时，由于卡盘心轴锥面是偏心的，卡盘除自转外，又随偏心心轴(1)相对于机床主轴公转。卡盘的不同自转和不同公转的不同叠加，形成卡盘轴线的不同复合运动。利用卡盘轴线的这个不同的复合运动，使工件与切削工具作不同的相对运动，就将工件加工成不同的非园截面。
当偏心锥套(2)的锥孔轴线与锥面轴线平行时，卡盘轴线与机床主轴轴线平行，这时，切削工具与工件按平行于机床主轴相对进给，这时加工出的工件是等截面的非园截面。当按照需要使偏心锥套(2)的锥孔轴线与锥面轴线形成夹角β时，卡盘安装在机床主轴上后，卡盘轴线与机床主轴轴线形成夹角β，卡盘轴线的迴转轨迹就成为一个锥面，这时按平行于机床主轴相对进给切削，就能加工变截面的非园截面工件。
本实用新型提供的卡盘的行星架(7)与连接件(4)是采用可拆卸的机构实现刚性连接，改变行星架(7)与连接件(4)的装配位置，可改变行星架(7)的相位。此外，改变连接件(4)另一端的定位位置，也可改变行星架(7)的相位。当利用本实用新型提供的卡盘加工非园截面工件需调整非园截面的相位时，只要采取前述方法，按需要改变行星架(7)的相位即可。
本实用新型设计的卡盘与公知的加工非园截面工件的装置的区别在于公知装置是将工件装夹在机床主轴上作园周运动，另需设计一个附加的驱动装置带动切削工具或旋转的主轴作某一规律的运动。本实用新型提供的卡盘免去了附加的驱动装置，形成非园切削轨迹所需的复合运动由卡盘来实现。卡盘与不同的切削工具配合使用，即加工出不同的非园截面工件。当需加工变截面的非园截面工件时，只要配用的偏心锥套(2)的锥孔锥面轴线有一定夹角即可。用本实用新型提供的装置加工非园截面工件不需对机床作专门改造，有一定通用性，并扩大了机床的使用范围。
附图是按本实用新型的原理设计的内齿轮(6)与中心齿轮(3)的齿数比为21时的卡盘，使用这种卡盘，配用只有一个切削点的切削工具即可加工椭园截面的轴或孔的工件。配用锥孔与锥面的轴线互相平行或有夹角β的偏心锥套(2)，即可加工等截面或变截面的椭园截面工件。这种卡盘用于加工椭园活塞及其他略带椭园的等截面或变截面的工件尤其适用。这个偏心心轴(1)与卡盘体(8)的转速比为－21的卡盘安装在机床主轴上后，当机床主轴带动偏心心轴(1)转动时，行星架(7)不自转，但在偏心心轴(1)的带动下，随偏心心轴(1)的轴线绕机床主轴轴线公转，从而卡盘也绕机床主轴轴线公转。同时卡盘又在差动变速机构的带动下，按偏心心轴(1)自转速度的二分之一的转速反向自转。这样，卡盘在绕机床主轴轴线公转两转的同时绕卡盘自己的轴线反向自转一周。在这种情况下，配用不同的切削工具即可加工出不同的非园截面的工件。
权利要求
1.一种在机床上加工非园截面工件的附件，具有由偏心心轴(1)、偏心锥套(2)组成的可调偏心量的偏心构件，其特征在于它是具有由中心齿轮(3)、行星架(7)、连接件(4)、行星齿轮(5)、内齿轮(6)组成的差动变速机构的卡盘，改变内齿轮(6)与中心齿轮(3)的齿数比，偏心心轴(1)与卡盘体(8)具有不同的转速比。
2.如权利要求
1所说的卡盘，其特征在于内齿轮(6)与中心齿轮(3)的齿数比为21，偏心心轴(1)与卡盘体(8)的转速比为－21。
3.如权利要求
1、2所说的卡盘，其特征在于偏心锥套(2)的锥孔轴线与锥面轴线平行，卡盘安装在机床上，卡盘轴线与机床主轴轴线平行。
4.如权利要求
1、2所说的卡盘，其特征在于偏心锥套(2)的锥孔轴线与锥面轴线有夹角β，卡盘安装在机床上后，卡盘轴线与机床主轴轴线有夹角β。
5.如权利要求
1、2所说的卡盘，其特征在于连接件(4)与行星架(7)由可以改变连接件(4)与行星架(7)的相位的机构连接。
专利摘要
本实用新型提供了一种可改变偏心量和可改变心轴与卡盘的转速比的卡盘，使用这种卡盘和配用不同的切削工具可在机床上加工出椭圆或其他非圆截面的工件。改变所配用的偏心锥套的锥面轴线与锥孔轴线的夹角，还可加工不同变截面的非圆截面的工件。
文档编号B23B31/00GK87201976SQ87201976
公开日1988年3月9日 申请日期1987年2月11日
发明者叶苗龙 申请人:叶苗龙