一种立车用内圆定心卡盘的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种立车用内圆定心卡盘。

背景技术：

发动机壳体类零件一般都有较大的尺寸及重量，有同心的大、小尺寸内径，在进行粗加工时需要夹持小尺寸内径对大尺寸孔口进行粗加工，此时需要利用到数控立车，而一般的立车上附带的卡盘尺寸不能满足夹持要求，故需专用的工装进行装夹。目前常用的一般有带固定芯轴定心的装夹工装和用液压装置调节的模拟卡盘功能的活动芯轴。而带固定芯轴的工装虽然可以压紧零件，但信州尺寸与零件毛坯孔尺寸一般会有会存在一定间隙，否则会装夹困难，而液压装置的活动芯轴由于结构空间限制，虽能从中心部位定心胀紧，却难以从上面用压板压紧，而且液压工装一般造价成本相对较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种立车用内圆定心卡盘，可实现定心部位无间隙的调节找正，并且不影响压紧部位的功能，节约工装制造成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立车用内圆定心卡盘，其特征在于：包括圆形底板、三角定位轴，所述的三角定位轴设置于圆形底板上表面，所述的三角定位轴为一个圆柱体切掉三块后形成的柱体结构，三角定位轴的三个圆弧边呈120º分布，所述的三角定位轴中心部位有一个与三角定位轴外径同心的三段式中心通孔，所述的中心通孔上部为一个有锥度的内锥孔，中心通孔中部为一个内圆柱孔，中心通孔下部为一个直径大于中部的内圆柱孔，所述的中心通孔下部内圆柱孔直径大于第一螺母直径，所述的第一螺母与三角定位轴同心设置于圆形底板上，所述的圆形底板与所述的第一螺母相对位置上设置有一个贯通的螺纹孔；所述的中心通孔上部内锥孔与锥形调节体上端的椎体相匹配，中心通孔中部内圆柱孔与锥形调节体下端的圆柱体间隙配合，且锥形调节体下端的圆柱体长度小于中心通孔中部内圆柱孔，所述的锥形调节体中心部位有一个台阶通孔，所述台阶通孔上端的台阶小孔与压紧支撑杆相配合，台阶通孔下端的台阶大孔与第一弹簧相配合，且台阶大孔孔径大于第一弹簧外径，所述的压紧支撑杆为一个上下端都有外螺纹的圆柱杆，所述的压紧支撑杆底端与第一螺母螺纹配合，压紧支撑杆上端与第二螺母螺纹配合；所述的三角定位轴三个圆弧边向轴心方向上分别设置有一个梯形槽，所述的梯形槽一侧设置有一个U型开口槽，所述的U型开口槽内设置有一个长度小于U型开口槽的侧挡块，所述的梯形槽内设置有梯形定心块，所述的梯形定心块与梯形槽间隙配合，且截面为一个梯形，所述的梯形定心块指向轴心一端为一个与锥形调节体的锥体部位锥度角度相同的斜面，所述的梯形定心块朝向U型开口槽一端设置有一个与U型开口槽宽度相同的U型槽，所述的U型槽槽深大于第二弹簧的半径，所述的第二弹簧的另一半设置于U型开口槽内。

作为本实用新型的优选方案，所述的三角定位轴底面上设置有三个互呈120º的内螺纹孔，所述的圆形底板上与三角定位轴底面螺纹孔相对位置上设置有三个沉孔，所述的圆形底板与三角定位轴通过第二螺钉固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述的圆形底板外圆边缘有4个互呈90º的U型固定槽。

作为本实用新型的优选方案，所述的三角定位轴上的U型开口槽深度与梯型槽深度相同，U型开口槽宽度小于梯形槽长度，所述的U型开口槽底部有一个内螺纹孔，所述的侧挡块与U型开口槽底部螺纹孔对应位置上设置有一个通孔，所述的侧挡块与三角定位轴通过第一螺钉固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述的第二螺母底端设置有一个垫片。

作为本实用新型的优选方案，所述的压紧支撑杆上端外螺纹比下端外螺纹长。

作为本实用新型的优选方案，所述的梯形定心块斜面的长度小于锥形调节体的锥体部位的长度。

作为本实用新型的优选方案，所述的梯形定心块另一端为一个凸出的圆弧。

作为本实用新型的优选方案，所述的梯形定心块另一端为一个尖角面。

本实用新型的有益效果是，与现有技术相比本实用新型通过升降锥型调节体，可以同时推动三个梯形定心块向外扩张，达到待加工零件内径定心找正，并且可以达到无间隙的效果，同时锥形调节体中间部位设置的压紧支撑杆，可以同时满足压紧待加工零件的操作要求，有效的节约工装制造成本。

附图说明

图1为本卡盘的主要结构俯视图。

图2为图1 的A-A方向的剖视图。

图3为梯形定心块与三角定位轴的局部装配视图。

图4为图3局部装配视图的A向视图

图5为具体实例下的卡盘装夹示意图。

图中：1、圆形底板；2、待加工零件；3、三角定位轴；4、锥形调节体；5-1、第一螺母；5-2、第二螺母；6、压紧支撑杆；7、第一弹簧；8、梯形定心块；9、第二弹簧；10、侧挡块 ；11、第一螺钉；12、垫片；13、第二螺钉；14、待加工零件压板；15、待加工零件支撑杆。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构。

根据图1-2所示，三角定位轴3为一个圆柱体切掉三块后形成的三等边尺寸的柱体，三角定位轴3中心部位有一个与外径同心的三段式中心孔，中心上段部位为一定锥度的内锥孔，中段部位为一个圆柱孔，内锥孔及圆柱孔表面需有较高光洁度，通孔直径需大于压紧支撑杆6的直径，下段为一个直径大于中部的内圆柱孔，且直径大于第一螺母5-1的外径，可以防止装配干涉；三角定位轴3底面有三个互呈120º的内螺纹孔，用第二螺钉13将三角定位轴固定在圆形底板上，三角定位轴3顶面的三个圆弧方向从中心各铣出一个带一定深度和角度的梯型槽，梯型槽为上小下大的梯型结构，梯型槽右侧从中间部位铣出一个一定宽度的左右平行的U型开口槽，用来放置侧挡块10，U型开口槽深度与梯型槽深度相同，宽度小于梯形槽长度，U型槽三面需要有较光滑的表面，U型开口槽底部有一个一定深度的螺纹孔，用来用螺钉将侧挡块10固定在U型槽内。三个梯形槽和U型槽依三角定位轴中心互呈120º分布；

锥形调节体4是一个上端为椎体下端为一个圆柱体的部件，椎体及圆柱体外表面需有较高光洁度，其中锥体部位锥度与三角定位轴3中心的内锥孔锥度相同，圆锥长度尺寸也相同；圆柱体部位直径与三角定位轴3中心的内圆柱孔直径相同，呈间隙紧密配合，保证能够自由活动，圆柱长度小于三角定位轴3的配合孔的长度；锥形调节体4中心部位有一个台阶通孔，中心部位的台阶通孔上端的小孔与压紧支撑杆6间隙配合，台阶通孔下端的大孔直径大于第一弹簧7的外径；

梯形定心块8为一个类长方形块体，截面为上小下大的梯型，梯型的角度和高度尺寸与三角定位轴3上的梯形槽重合，梯形定心块8指向轴心一端为一个与锥形调节体4的锥体部位锥度角度相同的斜面，斜面长度略小于锥形调节体4的锥体部位的长度，梯形定心块8另一端为一个凸出的圆弧面或者尖角面；梯形定心块8朝向U型开口槽一端铣出一个U型槽，U型槽宽度与三角定位轴3上的U型开口槽宽度相同，U型槽深度大于第二弹簧9的半径。梯形定心块8装配到梯形槽中时，保证能够在槽内自由滑动且不会太松；

圆形底板1中心部位有一个贯通的螺纹孔，与压紧支撑杆6底部的外螺纹配合，压紧支撑杆6底部的外螺纹先后穿过第一螺母5-1和圆形底板1上的螺纹孔，用第一螺母5-1将压紧支撑杆6锁紧固定，圆形底板1上与三角定位轴3底面螺纹孔相对位置上设置有三个沉孔，用来用螺钉将三角定位板3固定在圆形底板1上。圆形底板1外圆边缘有4个以中心呈阵列分布的U型固定槽，用来以螺钉将卡盘固定在立式车床的工作台上；

压紧支撑杆6为上下端都有外螺纹的圆柱杆，上端外螺纹长度较长。

根据图3所示，梯形定心块8的U型槽、三角定位轴3的U开口型槽及侧挡块10共同组成一个小槽体，小槽体宽度略大于第二弹簧9直径，槽体长度略短于第二弹簧9长度，第二弹簧9装于小槽体中并呈压缩状态；在梯形定心块8的U型槽口与三角定位轴3上的U型槽口对齐的情况下，梯形定心块8的一端斜面抵住锥型调节体4的锥面，另一端圆弧面端伸出三角定位轴3圆柱外径以外，三个梯形定心块8的最远端点到锥型调节体4中心的距离应当完全相同，并且三个端点形成的拟合圆直径要小于待装夹毛坯的装夹口直径。当锥型调节体4的向下运动时，锥面推动梯形定心块8向外运动，锥型调节体4的向上运动时，第二弹簧9推动梯形定心块8回到U型槽对其的状态。

根据图4所示，三角定位轴3顶面的三个圆弧方向从中心各铣出一个带一定深度和角度的梯型槽，梯型槽为上小下大的梯型结构，梯形定心块8装配在与梯形定心块8相匹配的三角定位轴3的梯形槽内。

进行装配时，先将压紧支撑杆6底部的外螺纹先后穿过第一螺母5-1和圆形底板1上的螺纹孔，用第一螺母5-1将压紧支撑杆6锁紧固定。然后将三角定位轴3从中心孔穿过压紧支撑杆6后，用3个第二螺钉13固定在底板上，将3个梯形定心块8装配到三角定位轴3的三个梯形槽内，梯形定心块8斜面向着三角定位轴3中心，圆弧面向外，U型槽对准三角定位轴3的梯形槽旁边的U型槽，然后将3个侧挡块10用第一螺钉11固定在三角定位轴3的U型槽内，梯形定心块8的U型槽、三角定位轴3的U型开口槽及侧挡块共同组成一个小槽体，将三个第二弹簧9放入小槽体中；然后，将第一弹簧7从压紧支撑杆6上部穿过并落入底部，再把锥形调节体4从圆柱端底部中心穿过压紧支撑杆6，使锥形调节体4的外圆柱套入三角定位轴3的中心中部圆柱孔内，保证有能自由活动的最小间隙，同时锥形调节体4的内部大径通孔穿入第一弹簧7，内端面抵住第一弹簧7端面。锥形调节体4的锥面与三角定位轴3中心孔的上段锥面角度相同，可完全贴合，将垫片12和第二螺母5-2先后穿过压紧支撑杆6上部，然后将第二螺母5-2拧至抵住锥形调节体4上平面，向下旋拧第二螺母5-2至锥形调节体4的锥面与梯形定心块8斜面贴合，保证此时三个梯形定心块8最外端点到锥形调节体4中心的距离相同。

使用时，向下旋拧第二螺母5-2推动锥形调节体4向下运动，锥形调节体4的锥面与3个梯形定心块8斜面贴合，推动3个梯形定心块8同时向外运动，此时即使零件孔没有放正，先后接触零件内壁的三个梯形定心块8也可以在径向推动零件，直至三个外端点都抵紧零件内壁，此时零件即锁紧；因为三个外端点始终是在同步向外活动，无论零件是否放正，最后都会被三个外端点顶紧至零件中心与锥形调节体4中心重合，即达到定中心的功能。松开时，向上旋转第二螺母5-2，第一弹簧7的压缩弹力将锥形调节体4顶住向上运动，同时3个第二弹簧9同时顶住梯形定心块8的槽内侧壁使梯形定心块8向内运动，零件松开。

根据图5所示，本卡盘可以与其他支撑、压紧部件共同起到装夹作用，在圆形底板1上设置三个以上的待加工零件支撑杆15，撑住零件，然后旋转螺母5通过卡盘将零件锁紧定心，然后在零件上部用开口的待加工零件压板14压住零件对应位置，并用螺母将压板锁紧，从而完成零件的装夹固定。

本实用新型通过升降锥型调节体，可以同时推动三个梯形定心块向外扩张，达到待加工零件内径定心找正并夹紧的效果，同时锥形调节体中间部位设置的压紧支撑杆，可以配合顶杆和压板以同时满足从上部压紧待加工零件的操作要求，有效的装夹固定零件，节约工装制造成本。