一种用于多通阀门加工的机床卡盘的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机械工件加工装夹设备技术领域，尤其涉及一种用于多通阀门加工的机床卡盘。


背景技术：

[0002]
现在用于加工多通阀门的方法主要有两种：
[0003]
第一种是使用普通机床，通过阀门工件转动，刀具切削完成加工工作，这种工件转动的切削方式加工效率很高，但对于阀门零件而言，在加工多通阀门时，阀门有几个工位面，工件就要换位装夹几次，存在辅助工作效率低下的问题。
[0004]
第二种是使用加工中心，阀门零件可以一次装夹，工件不动，刀具通过程序完成多工位的切削加工，但是这种加工方式，切削效率不到工件转动加工方式的50％，相对于普通机床不仅加工效率低而且成本更高。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于多通阀门加工的机床卡盘，解决现有技术中对多通阀门加工时效率低的问题。
[0006]
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于多通阀门加工的机床卡盘，包括：卡盘支座、卡盘主体和定位旋转机构；
[0007]
卡盘支座、卡盘主体和定位旋转机构；
[0008]
所述卡盘主体包括与所述多通阀门的各个工位对应的各个活动夹紧机构，各个所述活动夹紧机构分别对所述多通阀门的各个工位进行夹紧或松开；
[0009]
所述卡盘主体通过所述定位旋转机构活动固定在所述卡盘支座上，通过所述定位旋转机构依次相对所述卡盘支座定位旋转所述卡盘主体，旋转至各个定位点时所述多通阀门的各个所述加工面与机床回转主轴同心。
[0010]
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种用于多通阀门加工的机床卡盘，对多通阀门进行加工时，通过在卡盘支座和卡盘主体之间设置定位旋转机构，使卡盘主体相对于卡盘支座进行定位旋转,依次旋转至各个定位点时使各个加工面保证和机床回转主轴同心旋转，该卡盘结构简单，操作方便，可靠性好，可实现阀门工件转动下完成阀门多个工位的依次加工，相比加工中心设备加工，大大提高了加工效率，经济实惠，具有广泛的应用前景。
[0011]
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0012]
进一步，所述定位旋转机构包括圆管法兰和波珠螺丝；
[0013]
所述圆管法兰包括固定连接的圆管和法兰定位板，所述法兰定位板上设置有法兰定位孔；
[0014]
所述卡盘支座包括支座板，所述支座板上设置有与所述圆管大小匹配的圆孔，所述圆孔的四周设置有至少两个的与所述法兰定位孔大小和位置匹配的定位孔；
[0015]
所述法兰定位板与卡盘主体固定连接，所述圆管位于所述卡盘支座的圆孔内；所述波珠螺丝穿过所述法兰定位孔后其钢珠抵住所述卡盘支座的支座板，所述卡盘主体旋转至各个定位点时所述波珠螺丝的钢珠位于所述卡盘支座的中的某一所述定位孔内。
[0016]
进一步，所述卡盘支座的截面为l形，包括相互垂直连接的长方形板状的支座板和侧板；所述侧板止口与机床主轴固定安装；
[0017]
所述卡盘支座上设置的定位孔包括定位孔ⅰ、定位孔ⅱ和定位孔ⅲ。
[0018]
进一步，所述活动夹紧机构包括可调节高度v型槽、v形压块和v形压块移动控制装置；
[0019]
所述可调节高度v形槽设置在所述卡盘主体的底面上，上端为开口朝上的可调节高度v形槽口，所述可调节高度v形槽支撑高度可调，保证多通阀门的正确加工姿态；所述v形压块的开口朝下，在所述v形压块移动控制装置的控制下移动；所述多通阀门被夹持在所述可调节高度v形槽和所述v形压块的可调节高度v形槽口之间。
[0020]
进一步，所述v形压块移动控制装置包括杠杆、杠杆支点支撑装置和液压缸；
[0021]
所述杠杆支点支撑装置设置在所述卡盘主体的底面上，用于固定所述杠杆的支点；
[0022]
所述杠杆的一端与所述v形压块的上端连接，另一端与所述液压缸的伸缩杆的前端连接。
[0023]
进一步，所述卡盘主体包括基座；
[0024]
所述基座包括长方形板状的底板、支撑板和支架板，所述支撑板与所述底板的一个短边垂直连接的，所述支架板与所述支撑板的上端连接且与所述底板平行的。
[0025]
进一步，所述活动夹紧机构的个数为三个，所述v形压块包括：v形压块ⅰ、v形压块ⅱ和v形压块ⅲ；所述可调节高度v形槽包括：可调节高度v形槽ⅰ、可调节高度v形槽ⅲ和可调节高度v形槽ⅱ，通过调整所述可调节高度v形槽ⅰ、可调节高度v形槽ⅲ和可调节高度v形槽ⅱ各自的开度，就调节了多通阀门的定位高度和姿态；
[0026]
所述可调节高度的可调节高度v形槽ⅰ、可调节高度v形槽ⅲ、可调节高度v形槽ⅱ设置在所述长方形底板上，所述可调节高度v形槽ⅲ设置在长方形底板前端，中心位置相对机床主轴中心线对称，所述可调节高度v形槽ⅰ和可调节高度v形槽ⅱ设置在所述长方形底板的两边，对称于机床回转主轴中心线；
[0027]
所述v形压块ⅰ、v形压块ⅱ和v形压块ⅲ分别与所述可调节高度v形槽ⅰ、可调节高度v形槽ⅲ和可调可调节高度v形槽ⅱ对应上下设置。
[0028]
进一步，所述液压缸包括：液压缸ⅰ、液压缸ⅱ和液压缸ⅲ；所述杠杆包括：杠杆ⅰ、杠杆ⅱ和杠杆ⅲ；
[0029]
所述杠杆ⅰ、杠杆ⅱ和杠杆ⅲ运动平面与机床回转主轴中心线平行相互平行且与所述支撑板垂直；
[0030]
所述液压缸ⅰ、液压缸ⅱ和液压缸ⅲ相互平行且靠近所述支撑板设置，上端固定在所述支架板上。
[0031]
进一步，所述机床卡盘还包括压紧装置，所述压紧装置包括液压缸ⅳ和压盘；
[0032]
所述液压缸ⅳ设置在卡盘主体上，所述液压缸ⅳ的伸缩杆设置在卡盘支座的底板上的所述圆孔的轴线上；
[0033]
所述压盘与所述液压缸ⅳ的伸缩杆连接，所述液压缸ⅳ的伸缩杆伸缩时带动所述压盘，使所述卡盘主体在卡盘支座上压紧或松开。
[0034]
采用上述进一步方案的有益效果是：本实用新型提供的用于阀门三工位加工可转动定位的机床卡盘，首先将卡盘支座侧板与机床主轴固定装卡，然后将三通法兰工件放置在卡盘可调节高度v形槽工位，调节卡盘基座底板可调节高度v形槽，调节姿态，使其姿态正确，三组液压缸伸缩杆分别收缩，分别驱动三组杠杆带动三组v形压块压紧阀门工件，液压缸压紧装置活塞杆收缩，通过压盘压紧卡盘和卡盘支座，使其固定，当加工完阀门一个面时，液压缸压紧装置松开，转动卡盘基座，使玻珠紧定螺丝定位至90
°
位置，液压缸压紧装置活塞杆收缩将卡盘和卡盘支座压紧，开始加工阀门第二面，同样原理，加工完第二面再加工第三面。本卡盘在加工三通阀门时，不需要多次拆卸装夹，只需转动卡盘基座，配合钢珠定位装置和液压缸压紧装置，即可方便的完成三通阀门的切削加工，操作方便，效率高，经济实惠，有广泛的应用前景。
附图说明
[0035]
图1为本实用新型实施例提供的一种用于多通阀门加工的机床卡盘的结构示意图；
[0036]
图2为本实用新型实施例提供的一种圆管法兰结构示意图；
[0037]
图3为本实用新型实施例提供的一种卡盘支座结构示意图；
[0038]
图4为本实用新型实施例提供的一种用于三通阀门加工的机床卡盘装夹三通阀门的示意图；
[0039]
图5为本实用新型实施例提供一种用于三通阀门加工的机床卡盘的卡盘主体结构示意图。
[0040]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0041]
0、三通阀门工件；1、卡盘支座；1-1、定位孔ⅰ；1-2、定位孔ⅱ；1-3、定位孔ⅲ；2、卡盘主体；2-1、基座；221、液压缸ⅰ；222、杠杆ⅰ；223、v形压块ⅰ；231、液压缸ⅱ；232、杠杆ⅱ；233、v形压块ⅱ；241、液压缸ⅲ；242、杠杆ⅲ；243、v形压块ⅲ；2-5、可调节高度v形槽ⅰ；2-6、可调节高度v形槽ⅲ；2-7、可调节高度v形槽ⅱ；3、圆管法兰；31、圆管；32、法兰定位板；321、法兰定位孔；4、波珠螺丝；5、压紧装置；5-1、液压缸ⅳ；5-2、压盘。
具体实施方式
[0042]
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0043]
现有用于加工多通阀门的普通机床，一般是刀具不动工件转动，在加工阀门多个工位面时，工件要换位装夹多次，操作起来及其不便，而且效率低下，虽然数控车床可满足刀具动工件不动通过程序完成切削加工，但是相对于普通机床不仅加工效率低而且成本更高，所以，阀门生产厂家更希望采用经济实惠的普通机床来完成加工。为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种用于阀门多工位加工可转动定位的机床卡盘。
[0044]
如图1所示为本实用新型实施例提供的一种用于多通阀门加工的机床卡盘的结构示意图，由图1可知，该卡盘的实施例包括：卡盘支座1、卡盘主体2和定位旋转机构。
[0045]
卡盘主体2包括与多通阀门的各个工位对应的各个活动夹紧机构，各个活动夹紧机构分别对多通阀门的各个工位进行夹紧或松开。
[0046]
卡盘主体2通过定位旋转机构活动固定在卡盘支座上，通过定位旋转机构依次相对卡盘支座定位旋转卡盘主体，旋转至各个定位点时多通阀门的各个加工面与机床回转主轴同心。
[0047]
本实用新型提供的一种用于多通阀门加工的机床卡盘，对多通阀门进行加工时，通过在卡盘支座1和卡盘主体2之间设置定位旋转机构，使卡盘主体2相对于卡盘支座进行定位旋转,依次旋转至各个定位点时使各个加工面正向面对加工装置，该卡盘结构简单，操作方便，可靠性好，可实现阀门工件转动下完成阀门多个工位的依次加工，相比加工中心设备加工，大大提高了加工效率，经济实惠，具有广泛的应用前景。
[0048]
实施例1
[0049]
本实用新型提供的实施例1为本实用新型提供的一种用于多通阀门加工的机床卡盘，由图1可知，卡盘包括：卡盘支座1、卡盘主体2和定位旋转机构。具体的，卡盘支座1的截面为l形，包括相互垂直连接的长方形板状的支座板和侧板，侧板止口与机床主轴固定安装；卡盘主体2包括基座2-1；基座2-1包括长方形板状的底板、支撑板和支架板，支撑板与底板的一个短边垂直连接的，支架板与支撑板的上端连接且与底板平行的。
[0050]
卡盘主体2包括与多通阀门的各个工位对应的各个活动夹紧机构，各个活动夹紧机构分别对多通阀门的各个工位进行夹紧或松开。
[0051]
具体的，活动夹紧机构包括v型槽、v形压块和v形压块移动控制装置，v型槽和v形压块为与对应的工位面平行的板状。
[0052]
可调节高度v形槽设置在卡盘主体2的底面上且与该底面垂直，上端为开口朝上的可调节高度v形槽口；v形压块的开口朝下，上端与v形压块移动控制装置连接，在v形压块移动控制装置的控制下移动；多通阀门对应的工位面端被夹持在可调节高度v形槽和v形压块的两个可调节高度v形槽口之间。
[0053]
高度连接装置调整可调节高度v形槽的高度对对应的工位面端进行夹紧或松开。
[0054]
优选的，v形压块移动控制装置包括杠杆、杠杆支点支撑装置和液压缸。
[0055]
杠杆支点支撑装置设置在卡盘主体2的底面上，用于固定杠杆的支点。
[0056]
杠杆的一端与v形压块的上端连接，另一端与液压缸的伸缩杆的前端连接，液压缸的伸缩杆的伸缩方向为垂直于卡盘主体2的底面方向。
[0057]
卡盘主体2通过定位旋转机构活动固定在卡盘支座上，通过定位旋转机构依次相对卡盘支座定位旋转卡盘主体，旋转至各个定位点时多通阀门的各个加工面与机床回转主轴同心。
[0058]
具体的，该定位旋转机构包括圆管法兰3和波珠螺丝4，波珠螺丝是紧定螺丝的一个衍生产品，由弹簧，钢珠和壳体组成。卡盘基座2-1通过圆管法兰3圆管部位可在卡盘支座1安装孔上180
°
转动。
[0059]
如图2所示为本实用新型实施例提供的一种圆管法兰的结构示意图，由图2可知，该圆管法兰3包括固定连接的圆管31和法兰定位板32，法兰定位板上设置有法兰定位孔321。
[0060]
卡盘支座1包括底板ⅰ，底板ⅰ上设置有与圆管31大小匹配的圆孔，圆孔的四周设置
有至少两个的与法兰定位孔321大小和位置匹配的定位孔。
[0061]
法兰定位板32与卡盘主体2固定连接，圆管31位于圆孔内；波珠螺丝4穿过法兰定位孔321后钢珠抵住卡盘支座1的支座板，卡盘主体2旋转至各个定位点时波珠螺丝4的钢珠位于卡盘支座1的任一定位孔内，旋转该卡盘主体2时波珠螺丝4的钢珠在各个定位孔中切换。
[0062]
实施例2
[0063]
本实用新型提供的实施例2为本实用新型提供的一种用于三通阀门加工的机床卡盘的实施例，如图4为本实用新型实施例提供的一种用于三通阀门加工的机床卡盘装夹三通阀门的示意图，三通阀门a、b和c是需要加工的三个面。如图5所示为本实用新型实施例提供一种用于三通阀门加工的机床卡盘的卡盘主体结构示意图。
[0064]
由图1-图5可知，本实用新型提供的一种用于三通阀门加工的机床卡盘的实施例包括：卡盘支座1、卡盘主体2和定位旋转机构。具体的，卡盘支座1的截面为l形，包括相互垂直连接的长方形板状的支座板和侧板，侧板止口与机床主轴固定安装；卡盘主体2包括基座2-1；基座2-1包括长方形板状的底板、支撑板和支架板，支撑板与底板的一个短边垂直连接的，支架板与支撑板的上端连接且与底板平行的。
[0065]
卡盘主体2包括与三通阀门的各个工位面对应的各个活动夹紧机构，分别对三通阀门的各个工位面端进行夹紧或松开。具体的，该活动夹紧机构的个数为三个。
[0066]
活动夹紧机构包括v型槽、v形压块和v形压块移动控制装置，v型槽和v形压块为与对应的工位面平行的板状。
[0067]
可调节高度v形槽设置在卡盘主体2的底面上且与该底面垂直，上端为开口朝上的可调节高度v形槽口；v形压块的下端为开口朝下的可调节高度v形槽口，上端与v形压块移动控制装置连接；三通阀门对应的工位面端被夹持在可调节高度v形槽和v形压块的两个可调节高度v形槽口之间。
[0068]
具体的，v形压块包括：v形压块ⅰ223、v形压块ⅱ233和v形压块ⅲ243；可调节高度v形槽包括：可调节高度v形槽ⅰ2-5、可调节高度v形槽ⅲ2-6和可调节高度v形槽ⅱ2-7，通过调整可调节高度v形槽ⅰ2-5、可调节高度v形槽ⅲ2-6和可调节高度v形槽ⅱ2-7各自的开度，就调节了多通阀门的定位高度和姿态。
[0069]
可调节高度的可调节高度v形槽ⅰ2-5、可调节高度v形槽ⅲ2-6、可调节高度v形槽ⅱ2-7设置在长方形底板上，可调节高度v形槽ⅲ2-6设置在长方形底板前端，中心位置相对机床主轴中心线对称，可调节高度v形槽ⅰ2-5和可调节高度v形槽ⅱ2-7设置在长方形底板的两边，对称于机床回转主轴中心线。
[0070]
v形压块ⅰ223、v形压块ⅱ233和v形压块ⅲ243分别与可调节高度v形槽ⅰ2-5、可调节高度v形槽ⅲ2-6和可调可调节高度v形槽ⅱ2-7对应上下设置。
[0071]
可调节高度v形槽ⅲ2-6设置在长方形底板上支撑板对面的短边上，可调节高度v形槽ⅰ2-5和可调节高度v形槽ⅱ2-7设置在方形底板的靠近可调节高度v形槽ⅲ2-6一端的两个长边上。图中给出的实施例中，三个可调节高度v形槽分别位于前、左和右三侧。
[0072]
v形压块ⅰ223、v形压块ⅱ233和v形压块ⅲ243分别与可调节高度v形槽ⅰ2-5和可调节高度v形槽ⅱ2-7对应设置在同一平面上。
[0073]
高度连接装置调整可调节高度v形槽的高度对对应的工位面端进行夹紧或松开，
用于调整多阀门工件的姿态，使阀门三孔中心面与机床主轴中心水平面共面。
[0074]
v形压块移动控制装置包括杠杆、杠杆支点支撑装置和液压缸。
[0075]
杠杆支点支撑装置设置在卡盘主体2的底面上，用于固定杠杆的支点。具体的，三个杠杆的支点分别与基座2-1的底板上表面三个支撑点即杠杆支点支撑装置通过轴销连接。
[0076]
三组杠杆前端连接点分别连接三个v形压块，可夹紧阀门工件，三组杠杆的末端连接点分别与三组液压缸活塞杆前端连接点通过转动销连接，液压缸的伸缩杆的伸缩方向为垂直于卡盘主体2的底面方向。
[0077]
具体的，液压缸包括：液压缸ⅰ221、液压缸ⅱ231和液压缸ⅲ241。杠杆包括：杠杆ⅰ222、杠杆ⅱ232和杠杆ⅲ242。
[0078]
杠杆ⅰ222、杠杆ⅱ232和杠杆ⅲ242运动所在平面相互平行且与支撑板垂直。
[0079]
液压缸ⅰ221、液压缸ⅱ231和液压缸ⅲ241相互平行且靠近支撑板设置，上端固定在支架板上，具体的，三个液压缸尾部端盖分别与基座2-1顶部的支架板上的三个连接点铰接。
[0080]
卡盘主体2通过定位旋转机构活动固定在卡盘支座上，通过定位旋转机构依次相对卡盘支座定位旋转卡盘主体，旋转至各个定位点时三通阀门的各个加工面正向面对加工装置。
[0081]
具体的，定位旋转机构包括圆管法兰3和波珠螺丝4。
[0082]
圆管法兰3包括固定连接的圆管31和法兰定位板32，法兰定位板上设置有法兰定位孔321；由图2可知，法兰定位板32为圆形，与基座2-1的底板的上表面固定连接，圆止口穿过卡盘支座1，实现卡盘通过转动该圆管法兰3，使卡盘主体2相对于卡盘支座1
±
90
°
转动，并且回转中心线与底座上的阀门工件三孔中心线交线点相交。
[0083]
卡盘支座1包括底板ⅰ，底板ⅰ上设置有与圆管31大小匹配的圆孔，圆孔的四周设置有至少两个的与法兰定位孔321大小和位置匹配的定位孔。
[0084]
法兰定位板32与卡盘主体2固定连接，圆管31位于圆孔内；波珠螺丝4穿过法兰定位孔321后钢珠抵住卡盘支座1的支座板，卡盘主体2旋转至各个定位点时波珠螺丝4的钢珠位于卡盘支座1的任一定位孔内，波珠螺丝4内部弹簧伸缩，可使钢珠在各个定位孔中切换。
[0085]
具体的，卡盘支座1上设置的定位孔包括定位孔ⅰ1-1、定位孔ⅱ1-2和定位孔ⅲ1-3。
[0086]
定位孔ⅰ1-1、定位孔ⅱ1-2和定位孔ⅲ1-3与圆孔的圆心的连线均与长方形底板的一边平行，与长方形底板的另一边垂直。
[0087]
三通阀门的三个工位面中有两个工位面的方向是相对且平行的关系，另一个工位面位于该两个工位面的中间且与该两个工位面的方向均是垂直的关系。
[0088]
对应的，决定定位点的三个定位孔：定位孔ⅰ1-1、定位孔ⅱ1-2和定位孔ⅲ1-3如此，本实用新型提供的实施例中，定位孔ⅰ1-1位于定位孔ⅱ1-2和定位孔ⅲ1-3之间，定位孔ⅰ1-1为0度起点的话，沿定位孔ⅰ1-1顺时针旋转90度为定位孔ⅱ1-2，逆时针旋转90度为定位孔ⅲ1-3。即使卡盘主体2能在卡盘支座1上
±
90
°
转动。
[0089]
优选的，机床卡盘还包括保证阀门工件的正确压紧工件压紧装置5，压紧装置5包括液压缸ⅳ5-1和压盘5-2。
[0090]
液压缸ⅳ5-1设置在尾部端盖与可调节高度v形槽ⅰ2-5和可调节高度v形槽ⅱ2-7均固定相连，液压缸ⅳ5-1的伸缩杆设置在卡盘支座1的底板上的圆孔的轴线上。
[0091]
压盘5-2与液压缸ⅳ5-1的伸缩杆通过销连接，液压缸ⅳ5-1的伸缩杆伸缩时带动压盘5-2，使卡盘主体2在卡盘支座1上压紧或松开。
[0092]
具体实施过程中，首先将卡盘支座1侧板与机床主轴固定装卡，然后将三通阀门工件0放置在卡盘主体2的可调节高度v形槽i2-5和可调节高度v形槽i i2-7工位，调节基座2-1的底板前侧可调节高度v形槽ⅲ2-6的高度以调整阀门工件的姿态，使其保持水平，液压缸ⅰ221、液压缸ⅱ231和液压缸ⅲ241伸缩杆分别收缩，分别驱动杠杆ⅰ222、杠杆ⅱ232、杠杆ⅲ242带动v形压块ⅰ223、v形压块ⅱ233和v形压块ⅲ243压紧三通阀门工件0，压紧装置5的液压缸ⅳ5-1伸缩杆收缩，通过压盘5-2压紧卡盘主体2和卡盘支座1，使其固定，刀具开始加工，当加工完阀门工件0的a面时，压紧装置5的液压缸ⅳ5-1伸缩杆松开，顺时针转动基座2-1，使波珠螺丝4的钢珠落至-90
°
定位孔ⅱ1-2处，压紧装置5的液压缸ⅳ5-1伸缩杆收缩将卡盘主体2和卡盘支座1压紧，开始加工三通阀门工件0的c面，c面加工完后，压紧装置5的液压缸ⅳ5-1伸缩杆松开，逆时针转动卡盘基座2-1，使波珠螺丝4的钢珠落至90
°
定位孔ⅲ1-3处，压紧装置5液压缸ⅳ5-1伸缩杆收缩将卡盘主体2和卡盘支座1压紧，开始加工三通阀门工件0的b面，待b面加工完后，液压缸ⅰ221、液压缸ⅱ231和液压缸ⅲ241的伸缩杆分别伸长，分别驱动杠杆ⅰ222、杠杆ⅱ232、杠杆ⅲ242带动v形压块ⅰ223、v形压块ⅱ233和v形压块ⅲ243松开三通阀门工件0，完成对三通阀门工件的切削加工。本卡盘在加工三通阀门时，不需要多次拆卸装夹，只需转动卡盘基座，配合定位旋转机构和压紧装置，即可方便的完成三通阀门的切削加工，操作方便，效率高，经济实惠，有广泛的应用前景。
[0093]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0094]
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。