一种可调卡盘及车床的制作方法

本发明涉及机加工夹具技术领域，尤其涉及一种可调卡盘及车床。

背景技术：

对于环件的切割生产(将一个环件沿着径向切割成两个高度相同或不同的环件)，车床是除专用切割设备之外，常用的加工设备之一。现有用车床对环件的加工方法步骤为，先将待切割的环件放置于车床上现有的卡盘上，然后调节卡盘上四个呈十字形设置的卡爪，将环件下部从内侧或外侧进行支撑固定，然后用车刀先后分别从内外两侧进行切割。这种卡盘装置的缺点是：在切割时切割线以上部分环件为自由状态，振动较大，稳定性不足，极易对车刀进行损坏，严重的甚至造成断刀，并且在切割完成时刻，切割线以上部分的环件存在被甩飞的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以对待切割环件切割线以上部分进行有效支撑固定的可调卡盘。

本发明的另一目的在于提供一种车床，包括如上所述的可调卡盘。

为达第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种可调卡盘，包括：

卡座，呈扁平圆柱形，安装设置于车床上；

滑槽，设置于卡座圆盘面上，用于放置待切割环件，所述滑槽内设置有相互独立的外滑槽丝杆以及内滑槽丝杆；

外定位卡爪，可调节的滑动设置于滑槽内，用于从外侧对待切割环件进行定位固定，所述外定位卡爪上设置有外定位槽，所述外定位槽内设置有外定位丝杆；

内定位卡爪，可调节的滑动设置于滑槽内，用于从内侧对待切割环件进行定位固定，所述内定位卡爪上设置有内定位槽，所述内定位槽内设置有内定位丝杆；

支撑卡爪，用于对待切割环件切割线以上部分进行支撑固定，在对待切割环件外侧进行切割时，所述支撑卡爪设置于内定位槽上且与内定位槽内的内定位丝杆相配合，在对待切割环件内侧进行切割时，所述支撑卡爪设置于外定位槽上且与外定位槽内的外定位丝杆相配合。

作为优选，在卡座同一圆盘面上设置有四个滑槽，每个滑槽在卡座圆盘面上沿卡座半径设置，四个滑槽呈十字形且相对于卡座轴心对称；

所述外定位卡爪设置有四个，四个外定位卡爪分别设置于四个滑槽内且与滑槽内的外滑槽丝杆相配合，所述外滑槽丝杆能够驱动其上的外定位卡爪在滑槽上移动从外侧对待切割环件进行定位固定；

所述内定位卡爪设置有四个，四个内定位卡爪分别设置于四个滑槽内且与滑槽内的内滑槽丝杆相配合，所述内滑槽丝杆能够驱动其上的内定位卡爪在滑槽上移动从内侧对待切割环件进行定位固定；

所述支撑卡爪设置有四组，在对待切割环件外侧进行切割时，四组支撑卡爪分别设置于四个内定位槽上且与内定位槽内的内定位丝杆相配合，在对待切割环件内侧进行切割时，四组支撑卡爪分别设置于四个外定位槽上且与外定位槽内的外定位丝杆相配合，所述支撑卡爪相对于滑槽的高度高于待切割环件切割线的高度，用于从外侧或内侧对待切割环件进行支撑固定。

作为优选，所述外定位卡爪与待切割环件相接触的一端为平整平面，所述内定位卡爪与待切割环件相接触的一端为弧度小于待切割环件内圆的凸起弧面。上述外定位卡爪与内定位卡爪具体结构的设置，增加了外定位卡爪以及内定位卡爪与待切割环件的接触面积，提高了对待切割环件固定的安全性与稳定性。

作为优选，所述支撑卡爪一端为弧度小于待切割环件内圆的凸起弧面，另一端为平整平面，在对待切割环件内侧进行支撑固定时，所述支撑卡爪的弧面一端与待切割环件相接触，在对待切割环件外侧进行支撑固定时，所述支撑卡爪的平面一端与待切割环件相接触。上述支撑卡爪具体结构的设置，增加了支撑卡爪与待切割环件的接触面积，提高了对待切割环件支撑的安全性与稳定性。

作为优选，所述滑槽为独立槽体，所述滑槽通过螺栓固定于所述卡座上。上述滑槽的独立设置，有效降低了加工制备成本以及替换维护的便捷性与成本。上述螺栓固定的设置，使得滑槽在卡座上的固定更加牢固，从而提高了对待切割环件定位与支撑的稳定性。

作为优选，每组支撑卡爪包括多个子支撑爪，在对待切割环件进行支撑时，所述多个子支撑爪在垂直于卡座圆盘面的竖直方向上并排设置，分别在不同高度处对待切割环件进行支撑固定。上述多个子支撑爪的设置，使得支撑卡爪与待切割环件贴合更加紧密，除了能够支撑自上而下半径不变的管形环件，还能紧密支撑自上而下半径可变的异形环件，有效地降低了切割线上部环件的振动，提高了上述上部环件在切割时的结构稳定性，降低了车刀断刀的危险性，此外，多个子支撑爪的配合设置，使得支撑卡爪在支撑的高度上可调，针对不同高度的待切割环件，选用不同个数的子支撑爪，使其能够适用于多种不同高度尺寸的待切割环件。

作为优选，所述子支撑爪上设置有支撑槽，所述支撑槽内设置支撑丝杆，在对待切割环件进行支撑时，最下方的子支撑爪与外定位丝杆配合地设置于外定位槽上或与内定位丝杆配合地设置于内定位槽上，上方的子支撑爪设置于下方与其相邻的子支撑爪的支撑槽上且与支撑槽内的支撑丝杆相配合，最上方的子支撑爪相对于滑槽的高度高于待切割环件切割线的高度。上述子支撑爪具体结构与支撑调节方法的设置，结构简单，调节方便，能够在各对应高度同时对待切割环件进行支撑固定。

作为优选，所述外定位卡爪、内定位卡爪以及子支撑爪的规格尺寸一致。上述设置，有效降低了本发明的加工制备成本，提高了相关部件的拆装替换便捷性。

为达另一目的，本发明提供了一种车床，包括如上所述的可调卡盘。

本发明的有益效果：外定位卡爪与内定位卡爪相配合从下部对待切割环件进行定位固定的设置，使得在对待切割环件由内侧向外侧或由外侧向内侧进行切割转换时，待切割环件始终被固定，避免了待切割环件的二次定位，提高了加工精度。支撑卡爪与外定位卡爪以及内定位卡爪的配合设置，在避免对车床车刀的切割干涉、完成对待切割环件全高度支撑的同时，有效降低了在切割完成时刻，切割线以上部分的环件被甩飞的风险。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的可调卡盘的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的半剖图；

图4是在对待切割环件外侧进行切割时，本发明实施方式提供的可调卡盘对待切割环件夹持的结构示意图；

图5是在对待切割环件内侧进行切割时，本发明实施方式提供的可调卡盘对待切割环件夹持的结构示意图。

图中：

100、环件；101、切割线；

1、卡座；

2、滑槽；21、外滑槽丝杆；22、内滑槽丝杆；23、螺栓；

3、外定位卡爪；31、外定位槽；32、外定位丝杆；

4、内定位卡爪；41、内定位槽；42、内定位丝杆；

5、支撑卡爪；51、子支撑爪；511、支撑槽；512、支撑丝杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图5所示，本发明提供了一种可调卡盘，用于对环形件进行固定。上述可调卡盘包括：卡座1、滑槽2、外定位卡爪3、内定位卡爪4以及支撑卡爪5。上述卡座1呈扁平圆柱形，安装设置于车床的机台上。上述滑槽2沿卡座1半径设置有四个，四个滑槽2呈十字形设置于卡座1圆盘面上且相对于卡座1轴心对称，用于平衡地放置待切割环件100，此外，每个滑槽2内沿卡座1半径自外向内依次设置有相互独立的外滑槽丝杆21以及内滑槽丝杆22。上述外定位卡爪3设置有四个，四个外定位卡爪3分别设置于四个滑槽2内且与滑槽2内的外滑槽丝杆21相配合，上述外滑槽丝杆21能够驱动其上的外定位卡爪3在滑槽2上移动，用以从外侧对待切割环件100进行定位固定。每个外定位卡爪3上侧设置有外定位槽31，每个外定位槽31内设置有外定位丝杆32。上述内定位卡爪4设置有四个，四个内定位卡爪4分别设置于四个滑槽2内且与滑槽2内的内滑槽丝杆22相配合，上述内滑槽丝杆22能够驱动其上的内定位卡爪4在滑槽2上移动，用以从内侧对待切割环件100进行定位固定。每个内定位卡爪4上侧设置有内定位槽41，每个内定位槽41内设置有内定位丝杆42。上述支撑卡爪5设置有四组。在对待切割环件100外侧进行切割时，四组支撑卡爪5分别设置于四个内定位槽41上且与内定位槽41内的内定位丝杆42相配合，上述内定位丝杆42能够驱动其上的支撑卡爪5在内定位槽41上移动，用以从待切割环件100内侧对其进行支撑固定。在对待切割环件100内侧进行切割时，四组支撑卡爪5分别设置于四个外定位槽31上且与外定位槽31内的外定位丝杆32相配合，上述外定位丝杆32能够驱动其上的支撑卡爪5在外定位槽31上移动，用以从待切割环件100外侧对其进行支撑固定。并且，上述支撑卡爪5相对于滑槽2的高度高于待切割环件100切割线101的高度。

具体的，上述外定位卡爪3下侧设置有与外滑槽丝杆21相配合的螺纹，上述内定位卡爪4下侧设置有与内滑槽丝杆22相配合的螺纹，通过丝杆与对应螺纹的配合，上述外滑槽丝杆21和内滑槽丝杆22分别能够实现对外定位卡爪3与内定位卡爪4的驱动。同理，上述支撑卡爪5下侧设置有分别与外定位丝杆32和内定位丝杆42相配合的螺纹，通过丝杆与对应螺纹的配合，上述外定位丝杆32和内定位丝杆42分别能够实现对支撑卡爪5的驱动。更加具体的，在本实施例中，支撑卡爪5在支撑作业时相对于滑槽2的高度高于待切割环件100整体的高度。

本发明在具体作业时，首先，将待切割环件100放置于上述卡座1上。然后，分别通过外滑槽丝杆21和内滑槽丝杆22驱动外定位卡爪3和内定位卡爪4，从待切割环件100下部对其进行对中定位固定。之后，通过内定位丝杆42驱动支撑卡爪5从内侧对待切割环件100进行支撑固定，用车床车刀在外侧对待切割环件100进行切割。然后，通过内定位丝杆42将支撑卡爪5从待切割环件100内侧取下，通过外定位丝杆32驱动支撑卡爪5从外侧对待切割环件100进行支撑固定，用车床车刀在内侧对待切割环件100进行切割，进而完成对环件100的切割作业。

本发明的外定位卡爪3与内定位卡爪4相配合从下部对待切割环件100进行定位固定的设置，使得在对待切割环件100由内侧向外侧或由外侧向内侧进行切割转换时，待切割环件100始终被固定，避免了待切割环件100的二次定位，提高了加工精度。支撑卡爪5与外定位卡爪3以及内定位卡爪4的配合设置，在避免对车床车刀的切割干涉、完成对待切割环件100全高度支撑的同时，有效降低了在切割完成时刻，切割线101以上部分的环件100被甩飞的风险。

上述外定位卡爪3与待切割环件100相接触的一端为平整平面，所述内定位卡爪4与待切割环件100相接触的一端为弧度小于待切割环件100内圆的凸起弧面。上述外定位卡爪3与内定位卡爪4具体结构的设置，增加了外定位卡爪3以及内定位卡爪4与待切割环件100的接触面积，提高了对待切割环件100固定的安全性与稳定性。

上述支撑卡爪5一端为弧度小于待切割环件100内圆的凸起弧面，另一端为平整一面。在对待切割环件100内侧进行支撑固定时，上述支撑卡爪5的弧面一端与待切割环件100相接触，在对待切割环件100外侧进行支撑固定时，上述支撑卡爪5的平面一端与待切割环件100相接触。上述支撑卡爪5具体结构的设置，增加了支撑卡爪5与待切割环件100的接触面积，提高了对待切割环件100支撑的安全性与稳定性。

具体的，上述滑槽2为独立加工制造的槽体，上述滑槽2通过螺栓23固定于上述卡座1上。上述滑槽2的独立设置，有效降低了加工制备成本以及替换维护的便捷性与成本。上述螺栓23固定的设置，使得滑槽2在卡座1上的固定更加牢固，从而提高了对待切割环件100定位与支撑的稳定性。

上述每组支撑卡爪5包括多个子支撑爪51，在对待切割环件100外侧进行支撑时，上述多个子支撑爪51在垂直于卡座1圆盘面的竖直方向上并排设置，分别在不同高度处对待切割环件100进行支撑固定。在本实施例中，以设置两个子支撑爪51为例。上述多个子支撑爪51的设置，使得支撑卡爪5与待切割环件100贴合更加紧密，除了能够支撑自上而下半径不变的管形环件100，还能紧密支撑自上而下半径可变的异形环件100，有效地降低了切割线101上部环件100的振动，提高了切割线101上部的环件100在切割时的结构稳定性，降低了车刀断刀的危险性，此外，多个子支撑爪51的配合设置，使得支撑卡爪5在支撑的高度上可调，针对不同高度的待切割环件100，选用不同个数的子支撑爪51，使其能够适用于多种不同高度尺寸的待切割环件100。

具体的，上述子支撑爪51上侧设置有支撑槽511，上述支撑槽511内设置有支撑丝杆512，多个子支撑爪51在竖直方向上并排设置。在对待切割环件100外侧进行支撑时，最下方的子支撑爪51设置于外定位槽31上且与其内的外定位丝杆32配合设置，上方的子支撑爪51设置于下方与其相邻的子支撑爪51的支撑槽511上且与支撑槽511内的支撑丝杆512相配合，最上方的子支撑爪51相对于滑槽2的高度高于待切割环件100切割线101的高度，分别驱动外定位丝杆32以及各支撑丝杆512，完成对待切割环件100各对应高度的支撑固定。在对待切割环件100内侧进行支撑时，最下方的子支撑爪51设置于内定位槽41上且与其内的内定位丝杆42配合设置，上方的子支撑爪51设置于下方与其相邻的子支撑爪51的支撑槽511上且与支撑槽511内的支撑丝杆512相配合，最上方的子支撑爪51相对于滑槽2的高度高于待切割环件100切割线101的高度，分别驱动内定位丝杆42以及各支撑丝杆512，完成对待切割环件100各对应高度的支撑固定。具体的，上述子支撑爪51的下侧设置有与支撑丝杆512相配合的螺纹，通过螺纹与丝杆的配合，上述支撑丝杆512能够实现对子支撑爪51的驱动。上述子支撑爪51具体结构与支撑调节方法的设置，结构简单，调节方便，能够在各对应高度同时对待切割环件100进行支撑固定。

更加具体的，上述所述外定位卡爪3、内定位卡爪4以及子支撑爪51的规格尺寸一致。上述设置，有效降低了本发明的加工制备成本，提高了相关部件的拆装替换便捷性。

具体的，本发明的可调卡盘能够应用于立式车床等各类的车床或其它加工设备上。

本发明还提供了一种车床，包括如上所述的可调卡盘。本发明的外定位卡爪3与内定位卡爪4相配合从下部对待切割环件100进行定位固定的设置，使得在对待切割环件100由内侧向外侧或由外侧向内侧进行切割转换时，待切割环件100始终被固定，避免了待切割环件100的二次定位，提高了加工精度。支撑卡爪5与外定位卡爪3以及内定位卡爪4的配合设置，在避免对车床车刀的切割干涉、完成对待切割环件100全高度支撑的同时，有效降低了在切割完成时刻，切割线101以上部分的环件100被甩飞的风险。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。