一种中空气动卡盘及机加工设备的制作方法

本技术涉及机加工设备及其周边配套设施，特别是涉及一种中空气动卡盘及机加工设备。

背景技术：

1、轴类工件加工中，加工精度直接决定产品的装配适配性与使用可靠性，而工件装卡环节是影响加工精度的核心因素之一，其装卡的稳定性、定位的准确性会直接传递到切削加工过程中，进而影响工件的尺寸公差、形位公差，如圆度、圆柱度、同轴度等。轴类工件的装卡方式中，卡盘装卡因操作便捷、夹持范围广、适配性强等优势被广泛应用，无论是中小型短轴的端面加工、台阶轴的外圆车削，还是长轴类工件的一端定位夹持，卡盘都能通过精准控制卡爪的夹紧力与定位精度，为后续切削工序提供稳定的基准支撑。

2、目前市场上的部分气动卡盘采用主轴中心动力输入设计，需在卡盘中心区域布置拉杆、气管接头等动力传输结构，这使得卡盘中间无法形成贯通的通道。这类卡盘在加工长轴类工件时，受限于中心封闭的结构，长轴工件的一部分或大部分无法穿过卡盘内部，卡盘仅仅能够夹持工件的一端进行加工，对于超长度轴类工件，还可能因工件悬伸过长导致装卡稳定性不足，进而影响工件的加工精度。

3、因此，如何改变现有技术中，气动卡盘不允许轴类工件穿过以致影响工件加工精度的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种中空气动卡盘及机加工设备，以解决上述相关技术存在的问题，使轴类工件能够穿过气动卡盘，提高工件装卡稳定性，进而提升轴类工件的加工精度。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

3、本实用新型提供一种中空气动卡盘，包括：

4、卡盘体，所述卡盘体能够与机加工设备的设备主轴相连；

5、卡爪，所述卡爪的数量为多组，所述卡爪绕所述设备主轴的轴线周向均布设置；

6、驱动组件，所述驱动组件包括阀芯，所述阀芯可滑动地与所述卡盘体相连，所述卡盘体能够带动所述阀芯转动；所述卡盘体套设于所述阀芯的外部且二者围成第一腔体和第二腔体，通过向所述第一腔体和所述第二腔体内输送驱动介质能够带动所述阀芯往复运动；所述阀芯与所述卡爪传动相连，所述阀芯往复滑动能够带动所述卡爪沿所述设备主轴的径向方向往复运动，以实现夹紧、放松加工工件；所述卡盘体以及所述阀芯均为空心回转体结构，以使所述加工工件能够伸入所述卡盘体以及所述阀芯的空心部；

7、输送组件，所述输送组件包括旋转气环和浮动气环，所述旋转气环套设于所述卡盘体的外部，所述旋转气环具有第一介质输送孔，所述第一介质输送孔与所述第一腔体以及所述第二腔体相连通；所述浮动气环可转动地套设于所述旋转气环的外部且二者之间设置有密封元件，所述浮动气环具有第二介质输送孔，所述第二介质输送孔与所述第一介质输送孔相连通，所述第二介质输送孔还能够与外部驱动介质源相连通。

8、优选地，所述旋转气环的内壁上具有第一环状凹槽，所述第一环状凹槽的轴向截面为开口朝向轴线的u形结构，所述第一介质输送孔设置于所述第一环状凹槽的底部，所述第一环状凹槽与所述卡盘体的外侧壁围成介质输送通道；

9、所述卡盘体具有介质通过孔，所述介质通过孔与所述介质输送通道相连通。

10、优选地，所述第一环状凹槽的数量为两组，所述第一环状凹槽与所述卡盘体的外侧壁围成两组所述介质输送通道，其中一组所述介质输送通道与所述第一腔体相连通，其余一组所述介质输送通道与所述第二腔体相连通。

11、优选地，每一所述第一环状凹槽内均设置有多个所述第一介质输送孔，所述第一介质输送孔绕所述旋转气环的轴线周向均布设置。

12、优选地，所述浮动气环的内壁上具有第二环状凹槽，所述第二环状凹槽的轴向截面为开口朝向轴线的u形结构，所述第二介质输送孔设置于所述第二环状凹槽的底部，所述第二环状凹槽的轴向位置与所述第一环状凹槽的轴向位置相适配，且所述第二环状凹槽与所述第一环状凹槽一一对应，以使驱动介质能够顺利进入所述介质输送通道；

13、所述第二介质输送孔能够与输送接头相连，并利用输送管路与所述外部驱动介质源相连通。

14、优选地，所述密封元件套设于所述旋转气环上，所述密封元件的数量为多组，所述密封元件沿所述旋转气环的轴线方向布设。

15、优选地，所述驱动组件还包括驱动块，所述驱动块与所述阀芯相连，且所述驱动块可滑动地与所述卡爪相连，所述驱动块与所述卡爪的滑动连接面为斜面，以带动所述卡爪沿所述设备主轴的径向方向往复运动；所述驱动块与所述卡爪一一对应。

16、优选地，所述卡爪包括母爪与子爪，所述母爪可滑动地与所述驱动块相连，所述子爪与所述母爪连接，且所述母爪与所述子爪之间设置定位销。

17、本实用新型提供一种机加工设备，包括设备主轴，还包括上述的中空气动卡盘，所述卡盘体利用主轴连接法兰与所述设备主轴相连。

18、优选地，所述主轴连接法兰与所述浮动气环之间设置有轴承；

19、所述轴承套设于所述主轴连接法兰的外部；还包括浮动轴承座，所述浮动轴承座与所述浮动气环相连，以承载所述轴承。

20、本实用新型相对于相关技术取得了以下技术效果：本实用新型的中空气动卡盘，包括卡盘体、驱动组件以及输送组件，其中，卡盘体能够与机加工设备的设备主轴相连；卡爪的数量为多组，卡爪绕设备主轴的轴线周向均布设置；驱动组件包括阀芯，阀芯可滑动地与卡盘体相连，卡盘体能够带动阀芯转动；卡盘体套设于阀芯的外部且二者围成第一腔体和第二腔体，通过向第一腔体和第二腔体内输送驱动介质能够带动阀芯往复运动；阀芯与卡爪传动相连，阀芯往复滑动能够带动卡爪沿设备主轴的径向方向往复运动，以实现夹紧、放松加工工件；卡盘体以及阀芯均为空心回转体结构，以使加工工件能够伸入卡盘体以及阀芯的空心部；输送组件包括旋转气环和浮动气环，旋转气环套设于卡盘体的外部，旋转气环具有第一介质输送孔，第一介质输送孔与第一腔体以及第二腔体相连通；浮动气环可转动地套设于旋转气环的外部且二者之间设置有密封元件，浮动气环具有第二介质输送孔，第二介质输送孔与第一介质输送孔相连通，第二介质输送孔还能够与外部驱动介质源相连通。

21、本实用新型的中空气动卡盘，利用驱动组件向第一腔体和第二腔体输送驱动介质以驱动阀芯往复滑动，阀芯能够带动夹爪往复运动，从而夹紧、放松工件，卡盘体随机加工设备的设备主轴转动，进而带动阀芯以及卡爪转动，以实现对轴类工件进行加工。本实用新型的卡盘体以及阀芯均为空心回转体结构，以使加工工件能够伸入卡盘体以及阀芯的空心部，保证轴类工件的装卡稳定性，进而提升工件加工精度，本实用新型的驱动组件包括旋转气环和浮动气环，旋转气环随卡盘体转动，并相对于浮动气环转动，浮动气环与外部驱动介质源相连通，外部驱动介质源输送的驱动介质经由浮动气环的第二介质输送孔以及旋转气环的第一介质输送孔，输送至第一腔体以及第二腔体内，在不影响工件穿过卡盘体以及阀芯的前提下，保证驱动介质的顺利输送，进而保证了轴类工件的装卡可靠性，提高了中空气动卡盘的灵活适应性。

1.一种中空气动卡盘，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述旋转气环的内壁上具有第一环状凹槽，所述第一环状凹槽的轴向截面为开口朝向轴线的u形结构，所述第一介质输送孔设置于所述第一环状凹槽的底部，所述第一环状凹槽与所述卡盘体的外侧壁围成介质输送通道；

3.根据权利要求2所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述第一环状凹槽的数量为两组，所述第一环状凹槽与所述卡盘体的外侧壁围成两组所述介质输送通道，其中一组所述介质输送通道与所述第一腔体相连通，其余一组所述介质输送通道与所述第二腔体相连通。

4.根据权利要求3所述的中空气动卡盘，其特征在于：每一所述第一环状凹槽内均设置有多个所述第一介质输送孔，所述第一介质输送孔绕所述旋转气环的轴线周向均布设置。

5.根据权利要求2所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述浮动气环的内壁上具有第二环状凹槽，所述第二环状凹槽的轴向截面为开口朝向轴线的u形结构，所述第二介质输送孔设置于所述第二环状凹槽的底部，所述第二环状凹槽的轴向位置与所述第一环状凹槽的轴向位置相适配，且所述第二环状凹槽与所述第一环状凹槽一一对应，以使驱动介质能够顺利进入所述介质输送通道；

6.根据权利要求1所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述密封元件套设于所述旋转气环上，所述密封元件的数量为多组，所述密封元件沿所述旋转气环的轴线方向布设。

7.根据权利要求1所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述驱动组件还包括驱动块，所述驱动块与所述阀芯相连，且所述驱动块可滑动地与所述卡爪相连，所述驱动块与所述卡爪的滑动连接面为斜面，以带动所述卡爪沿所述设备主轴的径向方向往复运动；所述驱动块与所述卡爪一一对应。

8.根据权利要求7所述的中空气动卡盘，其特征在于：所述卡爪包括母爪与子爪，所述母爪可滑动地与所述驱动块相连，所述子爪与所述母爪连接，且所述母爪与所述子爪之间设置定位销。

9.一种机加工设备，包括设备主轴，其特征在于：还包括权利要求1-8任一项所述的中空气动卡盘，所述卡盘体利用主轴连接法兰与所述设备主轴相连。

10.根据权利要求9所述的机加工设备，其特征在于：所述主轴连接法兰与所述浮动气环之间设置有轴承；