内胀卡盘的制作方法

本发明涉及内胀式卡盘设备技术领域，尤其涉及一种内胀卡盘。

背景技术：

在利用机床对工件进行加工时，通常会先利用卡盘将工件夹紧，以便后续加工操作。

其中，对于需要进行内圆夹紧的工件，现有的卡盘基本都是利用卡盘上的卡爪来夹紧工件。然而，现有的卡爪在夹紧工件时与工件表面的接触面积较小，很容易夹伤被夹持的工件；此外，在更换卡爪上的工件时，卡爪的定位位置很容易发生改变，导致重复定位精度低的情况发生，增加了工件损伤的几率。

综上，如何克服现有卡盘的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种内胀卡盘，以缓解现有技术中的卡盘存在的容易夹伤工件，且重复定位精度低的技术问题。

本发明提供的内胀卡盘，包括卡盘体、集成胀套和推拉组件。

其中，所述集成胀套包括至少两个扇形卡爪和至少两个弹性结构件，每相邻两个所述扇形卡爪之间均固接有所述弹性结构件，所述扇形卡爪和所述弹性结构件围成环状结构。

所述卡盘体与机床连接，所述卡盘体的顶部设置有锥轴，所述锥轴呈圆锥状或圆台状；所述集成胀套套设在所述锥轴上，且所述集成胀套的内侧壁与所述锥轴滑动配合；所述集成胀套的外侧壁呈与所述锥轴同轴的圆柱面状，且所述集成胀套的外侧壁能够与工件的内圆贴合；所述推拉组件用于拉动并限制所述集成胀套沿所述锥轴的轴线移动。

优选的，作为一种可实施方式，所述推拉组件包括环状套体和拉杆。

所述环状套体上开设有开口朝内的环形凹槽；所述集成胀套的底部均设置有第一凸出部，所述拉杆的顶部设置有第二凸出部，所述第一凸出部和所述第二凸出部均嵌入在所述环状套体的环形凹槽内；所述第一凸出部的顶部和底部分别与所述环形凹槽的上侧壁和所述第二凸出部的顶部抵接，所述第二凸出部的底部还与所述环形凹槽的下侧壁抵接。

所述集成胀套的外周侧均与所述环状套体之间存在间隙；所述卡盘体的底部开设有通孔，所述拉杆与所述通孔滑动配合。

优选的，作为一种可实施方式，所述环状套体外空套有导向环，且所述导向环与所述卡盘体可拆卸连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述环状套体包括两个开口相对设置的半环状套体，两个所述半环状套体位于同一平面上且可拆卸连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述卡盘体的通孔内设置有凸出于所述通孔内壁的上限位部和下限位部，所述拉杆位于所述上限位部和所述下限位部之间的部分为第三凸出部，所述第三凸出部凸出于所述拉杆，所述上限位部和所述下限位部用于限定所述第三凸出部的上下移动行程。

优选的，作为一种可实施方式，所述拉杆的第三凸出部上开设有环形安装槽，所述环形安装槽内安装有o形密封圈；所述o形密封圈与所述卡盘体上的通孔内壁紧密贴合。

优选的，作为一种可实施方式，所述弹性结构件与所述锥轴之间存在间隙。

优选的，作为一种可实施方式，所述弹性结构件为硫化橡胶结构件。

优选的，作为一种可实施方式，所述拉杆的底部开设有螺纹孔，且所述拉杆的底部还设置有外螺纹。

优选的，作为一种可实施方式，所述卡盘体与机床可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的内胀卡盘，分析其结构可知：上述内胀卡盘主要由卡盘体、集成胀套和推拉组件组成；其中，集成胀套由至少两个扇形卡爪和至少两个弹性结构件组成，在卡盘体的顶部设置有呈圆锥状或圆台状的锥轴。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：卡盘体与机床连接，以对内胀卡盘的位置进行固定。在每相邻两个扇形卡爪之间均设置至少一个弹性结构件，并将每个弹性结构件分别与对应的两个扇形卡爪固接，可使得所有的扇形卡爪都能通过弹性结构件连接在一起形成呈环状的集成胀套，显然，该集成胀套可直接套设在锥轴上，并能够单独与锥轴形成一个相对稳定的位置关系；因弹性结构件的具有一定的弹性，且锥轴为锥顶朝上的圆锥状或圆台状结构，故当集成胀套在推拉组件的拉动下紧贴锥轴的锥面沿其轴线向下滑动时，弹性结构件能发生拉伸变形以允许两个扇形卡爪相互远离，使得集成胀套向外胀开，达到集成胀套与工件的内圆抵接以夹紧工件的目的。

因集成胀套与锥轴的锥面始终滑动配合，集成胀套的外侧壁呈与锥轴同轴的圆柱面，故集成胀套的外侧壁能够与工件的内圆完全贴合，明显加大了内胀卡盘与工件之间的接触面积，减小了对工件的损坏。在推拉组件向上推动集成胀套移动时，相邻两个扇形卡爪能够在弹性结构件的拉力作用下相互靠近，使得集成胀套慢慢恢复初始状态，即每次复位后集成胀套都能恢复到以锥轴为中心的初始状态，重复定位精度高，进一步减小了对工件的损坏。此外，当对夹持在内胀卡盘上的工件进行加工时，集成胀套上的弹性结构件还能吸收一部分工件产生的震动，减小了因工件震动对内胀卡盘的损坏，延长了内胀卡盘的使用寿命。

因此，本发明提供的内胀卡盘，减小了对工件的损坏，重复定位精度高，而且寿命较长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的内胀卡盘的立体结构示意图；

图2为图1中本发明实施例提供的内胀卡盘的剖视结构示意图，以展示出内胀卡盘的内部结构，还能展示出扇形卡爪的形状以及其与锥轴的位置关系；

图3为图1中本发明实施例提供的的内胀卡盘的另一剖视结构示意图，以展示出弹性结构件的形状以及其与锥轴的位置关系，同时还能展示出拉杆上的第二凸出部与环形套体的配合方式；

图4为本发明实施例提供的集成胀套的立体结构示意图，以展示出集成胀套的整体结构；

图5为本发明实施例提供的卡盘体的立体结构示意图；

图6为图5中本发明实施例提供的卡盘体的剖视结构示意图，以展示出卡盘体的内部结构；

图7为本发明实施例提供的拉杆的立体结构示意图；

图8为图7中本发明实施例提供的拉杆的前视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的环状套体的立体结构示意图，以展示出环状套体上的环形凹槽。

图标：1－卡盘体；11－锥轴；12－通孔；13－上限位部；14－下限位部；2－推拉组件；21－环状套体；211－环形凹槽；22－拉杆；221－第二凸出部；222－第三凸出部；223－环形安装槽；224－螺纹孔；225－外螺纹；23－o形密封圈；3－集成胀套；31－扇形卡爪；32－弹性结构件；33－第一凸出部；4－导向环。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1－图3，在一种实施例中，提供了一种内胀卡盘，包括卡盘体1、集成胀套3和推拉组件2。

其中，参见图4，所述集成胀套3包括至少两个扇形卡爪31和至少两个弹性结构件32，每相邻两个所述扇形卡爪31之间均固接有所述弹性结构件32，所述扇形卡爪31和所述弹性结构件32围成环状结构。

所述卡盘体1与机床连接，所述卡盘体1的顶部设置有锥轴11，所述锥轴11呈圆锥状或圆台状；所述集成胀套3套设在所述锥轴11上，且所述集成胀套3的内侧壁与所述锥轴11滑动配合；所述集成胀套3的外侧壁呈与所述锥轴11同轴的圆柱面状，且所述集成胀套3的外侧壁能够与工件的内圆贴合；所述推拉组件2用于拉动并限制所述集成胀套3沿所述锥轴11的轴线移动。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：卡盘体1与机床连接，以对内胀卡盘的位置进行固定。在每相邻两个扇形卡爪31之间均设置至少一个弹性结构件32，并将每个弹性结构件32分别与对应的两个扇形卡爪31固接，可使得所有的扇形卡爪31都能通过弹性结构件32连接在一起形成呈环状的集成胀套3，显然，该集成胀套3可直接套设在锥轴11上，并能够单独与锥轴11形成一个相对稳定的位置关系；因弹性结构件32的具有一定的弹性，且锥轴11为锥顶朝上的圆锥状或圆台状结构，故当集成胀套3在推拉组件2的拉动下紧贴锥轴11的锥面沿其轴线向下滑动时，弹性结构件32能发生拉伸变形以允许两个扇形卡爪31相互远离，使得集成胀套3向外胀开，达到集成胀套3与工件的内圆抵接以夹紧工件的目的。

因集成胀套3与锥轴11的锥面始终滑动配合，集成胀套3的外侧壁呈与锥轴11同轴的圆柱面，故集成胀套3的外侧壁能够与工件的内圆完全贴合，明显加大了内胀卡盘与工件之间的接触面积，减小了对工件的损坏。在推拉组件2向上推动集成胀套3移动时，相邻两个扇形卡爪31能够在弹性结构件32的拉力作用下相互靠近，使得集成胀套3慢慢恢复初始状态，即每次复位后集成胀套3都能恢复到以锥轴11为中心的初始状态，重复定位精度高，进一步减小了对工件的损坏。此外，当对夹持在内胀卡盘上的工件进行加工时，集成胀套3上的弹性结构件32还能吸收一部分工件产生的震动，减小了因工件震动对内胀卡盘的损坏，延长了内胀卡盘的使用寿命。

因此，本发明提供的内胀卡盘，减小了对工件的损坏，重复定位精度高，而且寿命较长。

作为一个可实现的方式，参见图3和图9，在推拉组件2的具体结构中设置环状套体21和拉杆22，在环状套体21上开设开口朝内的环形凹槽211，在集成胀套3的底部均设置第一凸出部33，并在拉杆22的顶部设置第二凸出部221，将第一凸出部33和第二凸出部221均嵌入到环形凹槽211内；同时，为了实现拉杆22带动集成胀套3上下移动的目的，将第一凸出部33的底部与第二凸出部221的顶部抵接，并将第一凸出部33的顶部和第二凸出部221的底部分别与环形凹槽211的上侧壁和下侧壁抵接；当拉杆22移动时，显然会通过环状套体21的作用带动位于环形凹槽211内的第一凸出部33和第二凸出部221移动，进而，带动集成胀套3移动，实现对工件夹紧目的。

需要说明的是，采用环状套体21作为中间连接件，并将集成胀套3的外周侧与环状套体21之间均预留间隙，使得集成胀套3靠近环状套体21的底部具有足够的活动空间，如此，拉杆22在能够带动集成胀套3上下移动的同时，还保证了集成胀套3在胀开时外侧壁与工件内圆充分贴合的效果。此外，参见图5和图6，为了使得拉杆22能够与机床上的回转油缸配合，在卡盘体1的底部开设有通孔12，并将拉杆22与该通孔12滑动配合，内胀卡盘的拉杆22如此设置，还便于夹持带有盲孔的工件，对工件盲孔的深度要求小，扩大了本实施例提供的内胀卡盘的适用范围。

参见图2和图3，为了进一步加强环状套体21的位置稳定性，在环状套体21外空套一个导向环4，并将导向环4固定在卡盘体1上，当拉杆22带动环状套体21上下移动时，环状套体21能够沿导向环4的内壁上下移动，位置显然得到了导向环4的限定。为了便于组装，将导向环4与卡盘体1之间的连接设置为可拆卸连接。

优选的，参见图9，为了使得第一凸出部33和第二凸出部221能够从环状套体21内移出，以更换部件，利用两个处于同一平面且开口相对的半环状套体组成环状套体21，卡入导向环4内即可；当需要将第一凸出部33和第二凸出部221安装到环状套体21内，或需要将第一凸出部33和第二凸出部221从环状套体21内拆出时，只需要将两个半环状套体拆离就好，非常方便。

参见图2和图8，为了防止拉杆22行程太大，导致环状套体21从导向环4中脱离，在卡盘体1的通孔12内设置凸出于通孔12内壁的上限位部13和下限位部14，并在拉杆22位于上限位部13和下限位部14之间的部分设置凸出于拉杆22的第三凸出部222；这样，当拉杆22的第三凸出部222向上移动顶到上限位部13时，就不能再继续向上移动，当拉杆22的第三凸出部222向下移动顶到下限位部14时，也不能再继续向下移动，显然，拉杆22的上下移动行程就限制在了这个区间内，只要区间设置合理，环状套体21就不会从导向环4中脱离出去。

优选的，参见图3和图8，为了防止车削液、铁屑或其他杂质穿过内胀卡盘进入车床主轴内，在拉杆22的第三凸出部222的表面开设至少一个环形安装槽223，在每个环形安装槽223内均安装一个o形密封圈23，并将o形密封圈23与卡盘体1上的通孔12内壁紧密贴合，以阻挡杂质。

参见图3，为了节约弹性结构件32的制造材料，并使得弹性结构件32能够很好地适应集成胀套3的缩小与膨胀，在弹性结构件32与锥轴11之间设置间隙。

特别的，可将弹性结构件32采用硫化橡胶制造，硫化橡胶具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等，能够反复拉伸，并在工件加工时不易变性。

优选的，参见图3和图7，在拉杆22的底部开设有螺纹孔224，能够与车床上带有外螺纹225的驱动轴进行螺纹连接；在拉杆22的底部还开设有外螺纹225，能够与车床上带有内螺纹的驱动轴进行螺纹连接；增大了适用范围。

优选的，卡盘体1与机床之间可采用可拆卸的连接方式，以便于将卡盘体1安装到不同的机床上，增强了实用性。

综上所述，本发明实施例公开了一种内胀卡盘，其克服了传统的卡盘的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的内胀卡盘，减小了对工件的损坏，重复定位精度高，而且使用寿命较长。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。