一种浮动夹持卡盘及加工机床的制作方法

本技术涉及机加工设备及其周边配套设施，特别是涉及一种浮动夹持卡盘及加工机床。

背景技术：

1、在加工轴类工件时，通常以工件中心孔为加工定位基准，利用卡盘提供主夹紧力，承受切削扭矩，适配不同直径的轴类工件；同时利用顶尖辅助定位，限制工件轴向窜动，保证加工同轴度。卡盘通过卡爪夹持工件外圆或内孔实现定位。

2、现有技术中，轴类工件在顶尖定心的情况下，夹爪在夹紧时，因为工件本身的尺寸公差和形位公差的差异，周向分布的夹爪不可能同时接触工件，导致先接触的夹爪会给工件一个推力，以致工件变形或者将工件推离顶尖，从而导致加工工件精度不高。

3、因此，如何改变现有技术中，轴类工件加工过程中，夹爪夹紧工件时易导致工件变形影响加工精度的现状，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浮动夹持卡盘及加工机床，以解决上述相关技术存在的问题，最大程度地避免夹爪夹紧工件时导致工件变形的问题，提高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浮动夹持卡盘，包括：

4、卡盘本体，所述卡盘本体能够与机床主轴相连；

5、夹爪，所述夹爪可滑动地与所述卡盘本体相连，所述夹爪的滑动方向垂直于所述机床主轴方向；夹爪的数量为多组，所述夹爪绕所述机床主轴的轴线周向均布；

6、驱动阀，所述驱动阀包括阀芯和摆杆，所述阀芯可滑动地设置于所述卡盘本体内，且所述阀芯与所述卡盘本体之间形成第一驱动腔体和第二驱动腔体；所述摆杆可转动地与所述卡盘本体相连，所述阀芯以及所述夹爪均与所述摆杆相抵，所述阀芯往复滑动能够带动所述摆杆摆动，继而推动所述夹爪滑动；所述驱动阀与所述夹爪一一对应；

7、驱动管路，所述驱动管路与所述第一驱动腔体以及所述第二驱动腔体相连通，所述驱动管路还与外部介质源相连通，所述外部介质源利用所述驱动管路向所述第一驱动腔体以及所述第二驱动腔体内输送驱动介质，能够带动所述阀芯往复运动。

8、优选地，所述的浮动夹持卡盘，还包括下盖板，所述下盖板与所述卡盘本体可拆卸连接，所述下盖板与所述卡盘本体以及所述阀芯围成所述第一驱动腔体，所述阀芯与所述卡盘本体围成所述第二驱动腔体，所述下盖板以及所述阀芯与所述卡盘本体之间均设置有密封元件；

9、所述阀芯与所述卡盘本体之间设置有角向销钉。

10、优选地，所述摆杆的转动轴线垂直于所述机床主轴的轴线，所述摆杆具有第一拨块和第二拨块，所述阀芯的滑动方向平行于所述机床主轴的轴线，所述阀芯具有与所述第一拨块相适配的第一插槽，所述第一拨块可转动地伸入所述第一插槽内并与所述第一插槽的侧壁相抵；所述夹爪具有与所述第二拨块相适配的第二插槽，所述第二拨块可转动地伸入所述第二插槽内并与所述第二插槽的侧壁相抵。

11、优选地，所述摆杆利用摆动轴与所述卡盘本体转动连接；

12、所述第一拨块与所述第一插槽的抵接面、所述第二拨块与所述第二插槽的抵接面均为弧面。

13、优选地，所述卡盘本体具有输送通道，所述驱动管路利用所述输送通道与所述第一驱动腔体以及所述第二驱动腔体相连通；

14、所述驱动管路与所述卡盘本体可拆卸连接。

15、优选地，所述夹爪包括母爪和子爪，所述母爪可滑动地与所述卡盘本体相连，所述子爪与所述母爪可拆卸连接，所述子爪能够与轴类工件相抵。

16、优选地，所述母爪与所述子爪利用螺钉连接；所述母爪与所述子爪之间设置定位块。

17、优选地，所述的浮动夹持卡盘，还包括上盖板和密封罩壳，所述密封罩壳套设于所述卡盘本体上，所述上盖板与所述卡盘本体相连，并固定所述密封罩壳以及所述母爪的轴向位置；

18、所述母爪还连接有密封盖，所述密封盖能够随所述母爪往复滑动，所述密封盖与所述母爪之间设置密封元件，所述密封盖位于所述上盖板的顶部；

19、所述密封罩壳以及所述上盖板与所述卡盘本体之间、所述密封盖与所述上盖板之间均设置密封元件。

20、本实用新型还提供一种加工机床，包括机床主轴和上述的浮动夹持卡盘，所述卡盘本体与所述机床主轴相连。

21、优选地，所述卡盘本体利用连接法兰与所述机床主轴相连。

22、本实用新型相对于相关技术取得了以下技术效果：本实用新型的浮动夹持卡盘，包括卡盘本体、夹爪、驱动阀以及驱动管路，卡盘本体能够与机床主轴相连；夹爪可滑动地与卡盘本体相连，夹爪的滑动方向垂直于机床主轴方向；夹爪的数量为多组，夹爪绕机床主轴的轴线周向均布；驱动阀包括阀芯和摆杆，阀芯可滑动地设置于卡盘本体内，且阀芯与卡盘本体之间形成第一驱动腔体和第二驱动腔体；摆杆可转动地与卡盘本体相连，阀芯以及夹爪均与摆杆相抵，阀芯往复滑动能够带动摆杆摆动，继而推动夹爪滑动；驱动阀与夹爪一一对应；驱动管路与第一驱动腔体以及第二驱动腔体相连通，驱动管路还与外部介质源相连通，外部介质源利用驱动管路向第一驱动腔体以及第二驱动腔体内输送驱动介质，能够带动阀芯往复运动。

23、本实用新型的浮动夹持卡盘，阀芯滑动设置于卡盘本体内，且阀芯与卡盘本体围成第一驱动腔体以及第二驱动腔体，驱动管路向第一驱动腔体以及第二驱动腔体内输送驱动介质，能够驱动阀芯往复运动，阀芯运动时带动摆杆摆动，从而利用摆杆推动夹爪往复滑动，实现夹爪沿机床主轴径向方向往复运动，完成轴类工件的夹紧、放松。在夹爪夹紧轴类工件时，由于工件本身的尺寸公差和形位公差的差异，周向分布的其中一夹爪可能会先与工件接触，在与夹爪接触后，在驱动管路输送的驱动介质压力作用下，首先与工件接触的夹爪不再滑动，其它未与工件接触的夹爪在驱动介质压力的作用下继续运动直至与工件接触，全部的夹爪与工件接触后，驱动管路继续输送驱动介质，在驱动介质压力作用下，夹爪夹紧工件，卡盘本体能够与机床主轴相连，带动工件转动进行加工；在加工完成后，在驱动管路输送驱动介质的驱动作用下，阀芯带动摆杆反方向转动，进而带动夹爪朝向远离机床主轴的方向运动，与工件脱离。本实用新型的多个夹爪在驱动管路输送的驱动介质的作用下运动，根据帕斯卡定律，每个夹爪受到的驱动力是相同的，从而使夹爪的夹持位置能够与实际加工工件夹持位置相贴合，实现浮动夹持，即全部夹爪以相同的夹持力同时抱紧工件，有效避免现有技术中首先接触工件的夹爪施加的夹紧力较大，导致工件变形或推动工件移位的问题，有利于提高轴类工件的加工精度。

1.一种浮动夹持卡盘，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：还包括下盖板，所述下盖板与所述卡盘本体可拆卸连接，所述下盖板与所述卡盘本体以及所述阀芯围成所述第一驱动腔体，所述阀芯与所述卡盘本体围成所述第二驱动腔体，所述下盖板以及所述阀芯与所述卡盘本体之间均设置有密封元件；

3.根据权利要求1所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：所述摆杆的转动轴线垂直于所述机床主轴的轴线，所述摆杆具有第一拨块和第二拨块，所述阀芯的滑动方向平行于所述机床主轴的轴线，所述阀芯具有与所述第一拨块相适配的第一插槽，所述第一拨块可转动地伸入所述第一插槽内并与所述第一插槽的侧壁相抵；所述夹爪具有与所述第二拨块相适配的第二插槽，所述第二拨块可转动地伸入所述第二插槽内并与所述第二插槽的侧壁相抵。

4.根据权利要求3所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：所述摆杆利用摆动轴与所述卡盘本体转动连接；

5.根据权利要求1所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：所述卡盘本体具有输送通道，所述驱动管路利用所述输送通道与所述第一驱动腔体以及所述第二驱动腔体相连通；

6.根据权利要求1-5任一项所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：所述夹爪包括母爪和子爪，所述母爪可滑动地与所述卡盘本体相连，所述子爪与所述母爪可拆卸连接，所述子爪能够与轴类工件相抵。

7.根据权利要求6所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：所述母爪与所述子爪利用螺钉连接；所述母爪与所述子爪之间设置定位块。

8.根据权利要求6所述的浮动夹持卡盘，其特征在于：还包括上盖板和密封罩壳，所述密封罩壳套设于所述卡盘本体上，所述上盖板与所述卡盘本体相连，并固定所述密封罩壳以及所述母爪的轴向位置；

9.一种加工机床，包括机床主轴，其特征在于：还包括权利要求1-8任一项所述的浮动夹持卡盘，所述卡盘本体与所述机床主轴相连。

10.根据权利要求9所述的加工机床，其特征在于：所述卡盘本体利用连接法兰与所述机床主轴相连。