柔性夹持卡盘的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种柔性夹持卡盘，所述卡盘由弹性连接机构和位于弹性连接机构上、下两端的上圆板和下圆板组成；弹簧钢具有优良的冶金质量，高的纯洁度和均匀性、良好的表面质量，严格控制表面缺陷和脱碳、精确外形和尺寸；低碳马氏体弹簧钢可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好；标准轴由本发明装夹时，全轴跳动小于等于0.0020mm；可承受50牛顿·米的扭矩；由于夹具的位置误差以及加工精度误差，会产生垂直于轴心的推力，弹性连接机构可有效的消除此推力；在旋转时，由于弹性连接机构在方向及形状上的限制，不会对扭矩有任何的影响，机床径向力可以全部传递至轴类零件上。
【专利说明】柔性夹持卡盘
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工领域，特别涉及一种轴类零件小扭矩卡盘。
【背景技术】
[0002]随着高精度轴类零件的大量应用，使各国均很重视此类零件的制造技术，在国外的这些结构件的设计里，形状、位置精度可达到。目前国外已能将此类产品批量生产，已有相应的解决方案，但是，国外的制造工艺技术通常是企业机密，特别是军工企业，能够查阅到的文献资料仅仅涉及表层和部分结论，实质内容无法获得，所以必须依靠自己的力量研究发展。目前国内对高精度轴类零件也开展了研究，但国内对此类零件的精密制造开展的预先研究较少，缺乏相应的理论基础，并且缺乏完善的主动变形控制方法，许多工艺研究还不成熟，无法应用于工程实践。因此，国内高精度轴类零件机械加工工艺的技术水平与先进国家相比还有较大的差距，难以适应我国工业发展的需要，当遇到精度要求很高的零部件的加工制造时，往往不能从制造工艺上首先得到较好的解决方案。
[0003]目前高精度轴类零件的夹紧方式:
第一、鸡心夹头，鸡心夹头的问题在于，由于是点接触，而且由细螺纹锁紧，所以夹紧力小，容易产生打滑等情况。
[0004]第二、四爪单动卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘，是由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。工作时是用四个丝杠分别带动四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用。但可以通过调整四爪位置，装夹各种矩形的、不规则的工件，每个卡爪都可单独运动。四爪卡盘可以起到找正的作用，但是存在导向力，容易让轴类零件产生变形。四爪卡盘的问题在于，由于是面接触，而且为刚性接触，夹紧力时，会造成轴类零件弯曲变形。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种柔性夹持卡盘，以解决现有技术中点接触，夹紧力小，容易产生打滑和面接触，而且为刚性接触，夹紧力大时，会造成轴类零件弯曲变形的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种柔性夹持卡盘，包括卡盘，所述卡盘上设置有一个自上而下的卡盘孔，卡盘由弹性连接机构和位于弹性连接机构上、下两端的上圆板和下圆板组成，所述上圆板与下圆板平行，所述上圆板上设置有可活动螺栓，所述下圆板上设置有通孔。
[0007]所述弹性连接机构为弹簧钢。
[0008]所述弹簧钢为低碳马氏体弹簧钢。
[0009]所述可活动螺栓为4个。
[0010]所述通孔为4个。
[0011]本发明的有益效果是:采用本发明装夹轴类零件，弹簧钢具有优良的冶金质量，高的纯洁度和均匀性、良好的表面质量，严格控制表面缺陷和脱碳、精确的外形和尺寸；低碳马氏体弹簧钢可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好；标准轴，由本发明装夹时，全轴跳动小于等于0.0020mm ;标准轴，由本发明装夹时，可承受50牛顿.米的扭矩；实际使用过程中，由于夹具位置误差以及加工精度误差，会产生的垂直于轴心的推力，而柔性卡盘的弹性连接机构可以有效的消除此推力；在零件旋转过程中，弹性连接机构由于方向以及形状的限制，不会对扭矩有任何的影像，机床径向力可以全部传递至轴类零件上。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
其中:1-上圆板，2-弹性连接机构，3-下圆板，4-卡盘孔，5-活动螺栓，6-通孔。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0014]如图所示，一种柔性夹持卡盘，包括卡盘，所述卡盘上设置有一个自上而下的卡盘孔4，卡盘由弹性连接机构2和位于弹性连接机构上、下两端的上圆板I和下圆板3组成，所述上圆板I与下圆板3平行，所述上圆板I上设置有可活动螺栓5，所述下圆板3上设置有通孔6。
[0015]所述弹性连接机构2为弹簧钢。
[0016]所述弹簧钢为低碳马氏体弹簧钢。
[0017]所述可活动螺栓5为4个。
[0018]所述通孔6为4个。
[0019]下圆板3上的4个通孔6与机床连接，上圆板I上的4个可移动螺栓5，可以连接卡盘，卡盘与轴类零件连接。
[0020]弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能，特别是弹性极限、强度极限、屈强比；抗弹减性能，疲劳性能、淬透性、物理化学性能，耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀。为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量，高的纯洁度和均匀性、良好的表面质量，严格控制表面缺陷和脱碳、精确的外形和尺寸。
[0021]为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题，也有降低碳含量的趋势。对低碳马氏体弹簧钢进行了深入的研究，如28MnSiB，其碳含量在0.30%左右，该材料可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好。故采用此种材料加工柔性夹持卡盘，经久耐用且可以满足使用需求。
[0022]可根据不同加工需求的零件，可改变柔性夹持卡盘的规格。如柔性管内径40_，夕卜径75_，管厚1_，还可制作多种类型号，以适用于更多规格不同需求加工的零件。
[0023]使用过程中，由于夹具位置误差以及加工精度误差，会产生的垂直于轴心的推力。本发明的弹性连接机构可以有效的消除此推力。在零件旋转过程中，弹性连接机构由于方向以及形状的限制，不会对扭矩有任何的影像，机床径向力可以全部传递至轴类零件上。
[0024]采用本发明装夹轴类零件，标准轴，由本发明装夹时，全轴跳动小于等于
0.0020mm ;标准轴，由本发明装夹时，可承受50牛顿.米的扭矩。
[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种柔性夹持卡盘，其特征在于:包括卡盘，所述卡盘上设置有一个自上而下的卡盘孔(4)，卡盘由弹性连接机构(2)和位于弹性连接机构上、下两端的上圆板(I)和下圆板(3)组成，所述上圆板(I)与下圆板(3)平行，所述上圆板(I)上设置有可活动螺栓(5)，所述下圆板(3)上设置有通孔(6)。
2.根据权利要求1所述的柔性夹持卡盘，其特征在于:所述弹性连接机构(2)为弹簧钢。
3.根据权利要求2所述的柔性夹持卡盘，其特征在于:所述弹簧钢为低碳马氏体弹簧钢。
4.根据权利要求1所述的柔性夹持卡盘，其特征在于:所述可活动螺栓(5)为4个。
5.根据权利要求1所述的柔性夹持卡盘，其特征在于:所述通孔(6)为4个。
【文档编号】B23B31/02GK104128633SQ201410361985
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】吕中杰 申请人:南京斯坦福机械有限公司