一种中心裙带移动定位的卡盘的制作方法

1.本发明涉及工装夹具领域，具体涉及一种中心裙带移动定位的卡盘。


背景技术：

2.卡盘在装夹时，其轴向的定位往往通过零件的挡肩，或者卡爪的台阶进行定位，对于一些不存在挡肩的零件，其轴向定位会变得极为困难；虽然说对于一些轴向定位的零件，可采用弹性夹头进行装夹定位，但是弹性夹头往往夹持的尺寸范围极为有限，同时弹性夹头还存在无法调节轴向位置的问题；而在传统三爪或四爪卡盘上一般需要外部参考物进行定位，使得后期调节极为不便。


技术实现要素：

3.基于上述问题，本发明目的在于提供一种可有效提供轴向定位，便于快速装夹的中心裙带移动定位的卡盘。
4.针对以上问题，提供了如下技术方案：一种中心裙带移动定位的卡盘，包括壳体、位于壳体前端沿其周向方向均布设置的卡爪组件，所述壳体中心设有轴向定位孔，所述轴向定位孔内孔壁设有沿其轴向方向开设的第一止转部；所述轴向定位孔内设有定位组件，所述定位组件包括膨胀套、位于膨胀套内通过调节螺栓调节，使其相对于膨胀套做轴向位移的膨胀芯，所述膨胀套内壁与膨胀芯外壁之间呈锥面配合以利用膨胀芯的轴向位移控制膨胀套的径向扩张或收缩；所述膨胀套外壁设有与第一止转部适配，使膨胀套与轴向定位孔之间形成轴向滑动同时限制其两者之间周向转动的第二止转部；所述膨胀套在径向扩张时其外壁与轴向定位孔内壁相抵实现轴向固定。
5.上述结构中，膨胀芯相对于膨胀套做轴向位移，促使膨胀芯撑开膨胀套，使得膨胀套与轴向定位孔内孔壁接触定位形成过盈配合，此时由于定位组件位于轴向定位孔内，在零件装夹时端面就能与定位组件相抵实现轴向定位；而第一止转部及第二止转部相互适配可有效防止膨胀套在与轴向定位孔内孔壁接触定位形成过盈配合前相对于轴向定位孔发生周向转动，也便于引导膨胀套在轴向定位孔内做轴向位移调节。
6.本发明进一步设置为，所述轴向定位孔为锥孔，其小径端朝向壳体后端。
7.上述结构中，轴向定位孔由于是小径端朝向壳体后端的锥孔，而膨胀套在扩张时其外壁正好与锥孔内壁适配，因此当装夹时定位组件与工件发生磕碰撞击，或者出现撞刀等事故时，可有效防止工件推动定位组件往壳体后端轴向方向位移的可能，进一步保证了轴向位置的精准度。
8.本发明进一步设置为，所述第一止转部为沿轴向定位孔轴向方向设置的凹槽或凸起；所述第一止转部为凹槽时，所述第二止转部为与凹槽适配的凸起；所述第一止转部为凸起时，所述第二止转部为与凸起适配的凹槽。
9.上述结构中，第一止转部优选为凹槽，第二止转部优选为凸起，便于加工。
10.本发明进一步设置为，所述膨胀套前端设有锥台孔，所述锥台孔小径端朝向膨胀
套后端；所述膨胀套设有若干沿其周向方向均布设置，并自膨胀套前端开设至锥台孔孔底处的收缩槽；所述膨胀芯位于锥台孔内，所述膨胀芯外壁为锥形并与锥台孔适配。
11.上述结构中，收缩槽在膨胀套扩张及收缩时为膨胀套提供弹性变形空间；位于锥台孔孔底处的收缩槽槽底设有应力释放孔，所述应力释放孔轴心朝向膨胀套径向方向，所述应力释放孔断面为腰形，其长径方向朝向膨胀套周向方向，从而减少刚性提高膨胀套的弹性扩张幅度。
12.本发明进一步设置为，所述膨胀芯中心设有通孔，所述调节螺栓穿过通孔并与膨胀套后端螺纹旋合。
13.上述结构中，调节螺栓通过螺纹与膨胀套后端（即锥台孔孔底）旋合实现调节膨胀芯与膨胀套之间轴向位置的目的；调节螺栓的螺头为内六角或内梅花或十字或一字型螺头。
14.本发明进一步设置为，所述膨胀芯大径端设有端盖，所述调节螺栓的螺头位于膨胀芯与端盖之间，所述端盖中心设有直径小于螺头直径的调节螺孔。
15.上述结构中，将调节螺栓的螺头夹于端盖与膨胀芯之间，在调节螺栓旋紧时螺头与膨胀芯相抵使膨胀芯胀开膨胀套，在松开时螺头与端盖相抵使端盖带动膨胀芯推开膨胀套；端盖与膨胀芯之间通过螺钉固定；调节螺孔具有两个作用，一个是便于扳手或螺丝刀穿过转动调节螺栓，另一个是可旋入其它螺杆利用螺杆支撑提供更大范围的轴向位置调节，适用于轴向定位面位于轴向定位孔之外的场合。
16.本发明进一步设置为，所述壳体内设有可沿壳体轴向方向移动的控制盘，所述控制盘朝向壳体前端的一面设有与卡爪组件等数设置的迫紧块；所述壳体前端设有沿其径向方向开设的滑槽；所述卡爪组件包括位于滑槽内滑动的卡爪基座，所述卡爪基座底部设有斜槽，所述迫紧块与斜槽楔面配合使控制盘带动迫紧块沿壳体轴向方向运动时驱动卡爪基座沿壳体径向方向夹紧或松开。
17.上述结构中，控制盘用于与轴向驱动装置相连，轴向驱动装置可以为位于壳体后部的气缸，或为机床主轴内的气缸或油缸；在控制盘轴向移动时，带动迫紧块与卡爪基座底部的斜槽适配实现卡爪组件的统一夹紧或松开。
18.本发明进一步设置为，所述卡爪基座前端的两侧壁设有沿卡爪基座滑动方向设置的调节滑槽；还包括位于卡爪基座前端与调节滑槽滑动适配的可调夹爪；所述可调夹爪上设有用于锁紧固定可调夹爪与卡爪基座之间相对位移的锁紧螺钉。
19.上述结构中，由于控制盘轴向移动时带动卡爪组件移动的夹紧距离有限，因此利用调节滑槽与可调夹爪适配，以此调节可调夹爪至壳体中心的距离，实现对不同装夹尺寸的快速调节。
20.本发明进一步设置为，所述卡爪基座前端端面设有沿壳体径向方向间隔设置的下定位齿；所述可调夹爪面向卡爪基座的一面设有锁紧条，所述锁紧条面向下定位齿的一面设有上定位齿，所述锁紧螺钉与可调夹爪螺纹配合，所述锁紧螺钉锁紧时，所述锁紧条背向上定位齿的一面与锁紧螺钉端部相抵使锁紧螺钉将锁紧条压于下定位齿上使下定位齿与上定位齿啮合。
21.上述结构中，可调夹爪面向卡爪基座的一面设有锁条滑槽，所述锁紧条位于锁条滑槽内，所述锁条滑槽槽底至下定位齿之间的距离大于锁紧条厚度，因此能为锁紧条提供
足够的脱离空间使下定位齿与上定位齿分离并调节可调夹爪的位置。
22.本发明进一步设置为，所述锁紧螺钉为两颗及以上，并在可调夹爪上沿壳体径向对方向间隔设置；其中一锁紧螺钉朝向锁紧条的一端设有防脱头，所述防脱头外壁设有外沟槽，所述锁紧条上设有用于容纳防脱头的防脱孔，所述锁紧条还设有在防脱头置入防脱孔时，穿过锁紧条及外沟槽用来防止防脱头脱出的防脱销。
23.上述结构中，锁紧螺钉主要用于压紧锁紧条，由于考虑到锁紧条压紧后需要松开时可能会出现下定位齿与上定位齿啮合难以分离的情况，因此通过设置防脱头，在锁紧螺钉松开时能带动锁紧条从下定位齿分离。
24.本发明的有益效果：膨胀芯相对于膨胀套做轴向位移，促使膨胀芯撑开膨胀套，使得膨胀套与轴向定位孔内孔壁接触定位形成过盈配合，此时由于定位组件位于轴向定位孔内，在零件装夹时端面就能与定位组件相抵实现轴向定位；而第一止转部及第二止转部相互适配可有效防止膨胀套在与轴向定位孔内孔壁接触定位形成过盈配合前相对于轴向定位孔发生周向转动，也便于引导膨胀套在轴向定位孔内做轴向位移调节。
附图说明
25.图1为本发明的整体立体结构示意图。
26.图2为本发明的整体全剖立体结构示意图。
27.图3为本发明的整体爆炸结构示意图。
28.图4为本发明的整体爆炸全剖结构示意图。
29.图5为本发明的定位组件爆炸结构示意图。
30.图6为本发明的定位组件全剖结构示意图。
31.图中标号含义：10-壳体；11-轴向定位孔；111-第一止转部；12-滑槽；20-卡爪组件；21-卡爪基座；211-斜槽；212-调节滑槽；213-下定位齿；214-端面沟槽；215-防尘圈；216-注油孔；22-可调夹爪；221-锁条滑槽；23-锁紧螺钉；231-防脱头；232-外沟槽；24-锁紧条；241-上定位齿；242-防脱孔；243-防脱销；30-定位组件；31-膨胀套；311-第二止转部；312-锥台孔；313-收缩槽；314-应力释放孔；32-调节螺栓；321-螺头；33-膨胀芯；331-通孔；3311-沉孔；34-端盖；341-调节螺孔；35-螺钉；40-控制盘；41-迫紧块。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
33.参考图1至图6，如图1至图6所示的一种中心裙带移动定位的卡盘，包括壳体10、位于壳体10前端沿其周向方向均布设置的卡爪组件20，所述壳体10中心设有轴向定位孔11，所述轴向定位孔11内孔壁设有沿其轴向方向开设的第一止转部111；所述轴向定位孔11内设有定位组件30，所述定位组件30包括膨胀套31、位于膨胀套31内通过调节螺栓32调节，使其相对于膨胀套31做轴向位移的膨胀芯33，所述膨胀套31内壁与膨胀芯33外壁之间呈锥面配合以利用膨胀芯33的轴向位移控制膨胀套31的径向扩张或收缩；所述膨胀套31外壁设有与第一止转部111适配，使膨胀套31与轴向定位孔11之间形成轴向滑动同时限制其两者之间周向转动的第二止转部311；所述膨胀套31在径向扩张时其外壁与轴向定位孔11内壁相
抵实现轴向固定。
34.上述结构中，膨胀芯33相对于膨胀套31做轴向位移，促使膨胀芯33撑开膨胀套31，使得膨胀套31与轴向定位孔11内孔壁接触定位形成过盈配合，此时由于定位组件30位于轴向定位孔11内，在零件装夹时端面就能与定位组件30相抵实现轴向定位；而第一止转部111及第二止转部311相互适配可有效防止膨胀套31在与轴向定位孔11内孔壁接触定位形成过盈配合前相对于轴向定位孔11发生周向转动（尤其是转动调节螺栓32时），也便于引导膨胀套31在轴向定位孔11内做轴向位移调节。
35.本实施例中，所述轴向定位孔11为锥孔，其小径端朝向壳体10后端。
36.上述结构中，轴向定位孔11由于是小径端朝向壳体10后端的锥孔，而膨胀套31在扩张时其外壁正好与锥孔内壁适配，因此当装夹时定位组件30与工件发生磕碰撞击，或者出现撞刀等事故时，可有效防止工件推动定位组件30往壳体10后端轴向方向位移的可能，进一步保证了轴向位置的精准度。
37.本实施例中，所述第一止转部111为沿轴向定位孔11轴向方向设置的凹槽或凸起；所述第一止转部111为凹槽时，所述第二止转部311为与凹槽适配的凸起；所述第一止转部111为凸起时，所述第二止转部311为与凸起适配的凹槽。
38.上述结构中，第一止转部111优选为凹槽，第二止转部311优选为凸起，便于加工。
39.本实施例中，所述膨胀套31前端设有锥台孔312，所述锥台孔312小径端朝向膨胀套31后端；所述膨胀套31设有若干沿其周向方向均布设置，并自膨胀套31前端开设至锥台孔312孔底处的收缩槽313；所述膨胀芯33位于锥台孔312内，所述膨胀芯33外壁为锥形并与锥台孔312适配。
40.上述结构中，收缩槽313在膨胀套31扩张及收缩时为膨胀套31提供弹性变形空间；位于锥台孔312孔底处的收缩槽313槽底设有应力释放孔314，所述应力释放孔314轴心朝向膨胀套31径向方向，所述应力释放孔314断面为腰形，其长径方向朝向膨胀套31周向方向，从而减少刚性提高膨胀套31的弹性扩张幅度。
41.本实施例中，所述膨胀芯33中心设有通孔331，所述调节螺栓32穿过通孔331并与膨胀套31后端螺纹旋合。
42.上述结构中，调节螺栓32通过螺纹与膨胀套31后端（即锥台孔312孔底）旋合实现调节膨胀芯33与膨胀套31之间轴向位置的目的；调节螺栓32的螺头321为内六角或内梅花或十字或一字型螺头。
43.本实施例中，所述膨胀芯33大径端设有端盖34，所述调节螺栓32的螺头321位于膨胀芯33与端盖34之间，所述端盖34中心设有直径小于螺头321直径的调节螺孔341；所述通孔331面向端盖34的一端设有用于容纳螺头321的沉孔3311。
44.上述结构中，将调节螺栓32的螺头321夹于端盖34与膨胀芯33之间，在调节螺栓32旋紧时螺头321与膨胀芯33相抵使膨胀芯33胀开膨胀套31，在松开时螺头321与端盖34相抵使端盖34带动膨胀芯33推开膨胀套31；端盖34与膨胀芯33之间通过螺钉35固定；调节螺孔341具有两个作用，一个是便于扳手或螺丝刀穿过转动调节螺栓32，另一个是可旋入其它螺杆（图中未示出）利用螺杆支撑提供更大范围的轴向位置调节，适用于轴向定位面位于轴向定位孔11之外的场合。
45.本实施例中，所述壳体10内设有可沿壳体10轴向方向移动的控制盘40，所述控制
盘40朝向壳体10前端的一面设有与卡爪组件20等数设置的迫紧块41；所述壳体10前端设有沿其径向方向开设的滑槽12；所述卡爪组件20包括位于滑槽12内滑动的卡爪基座21，所述卡爪基座21底部设有斜槽211，所述迫紧块41与斜槽211楔面配合使控制盘40带动迫紧块41沿壳体10轴向方向运动时驱动卡爪基座21沿壳体10径向方向夹紧或松开。
46.上述结构中，控制盘40用于与轴向驱动装置（图中未示出）相连，轴向驱动装置可以为位于壳体10后部的气缸，或为机床主轴内的气缸或油缸；在控制盘40轴向移动时，带动迫紧块41与卡爪基座21底部的斜槽211适配实现卡爪组件20的统一夹紧或松开。
47.本实施例中，所述卡爪基座21前端的两侧壁设有沿卡爪基座21滑动方向设置的调节滑槽212；还包括位于卡爪基座21前端与调节滑槽212滑动适配的可调夹爪22；所述可调夹爪22上设有用于锁紧固定可调夹爪22与卡爪基座21之间相对位移的锁紧螺钉23。
48.上述结构中，由于控制盘40轴向移动时带动卡爪组件20移动的夹紧距离有限，因此利用调节滑槽212与可调夹爪22适配，以此调节可调夹爪22至壳体10中心的距离，实现对不同装夹尺寸的快速调节。
49.本实施例中，所述卡爪基座21前端端面设有沿壳体10径向方向间隔设置的下定位齿213；所述可调夹爪22面向卡爪基座21的一面设有锁紧条24，所述锁紧条24面向下定位齿213的一面设有上定位齿241，所述锁紧螺钉23与可调夹爪22螺纹配合，所述锁紧螺钉23锁紧时，所述锁紧条24背向上定位齿241的一面与锁紧螺钉23端部相抵使锁紧螺钉23将锁紧条24压于下定位齿213上使下定位齿213与上定位齿241啮合。
50.上述结构中，可调夹爪22面向卡爪基座21的一面设有锁条滑槽221，所述锁紧条24位于锁条滑槽221内，所述锁条滑槽221槽底至下定位齿213之间的距离大于锁紧条24厚度，因此能为锁紧条24提供足够的脱离空间使下定位齿213与上定位齿241分离并调节可调夹爪22的位置。
51.本实施例中，所述锁紧螺钉23为两颗及以上，并在可调夹爪22上沿壳体10径向对方向间隔设置；其中一锁紧螺钉23朝向锁紧条24的一端设有防脱头231，所述防脱头231外壁设有外沟槽232，所述锁紧条24上设有用于容纳防脱头231的防脱孔242，所述锁紧条24还设有在防脱头231置入防脱孔242时，穿过锁紧条24及外沟槽232用来防止防脱头231脱出的防脱销243。
52.上述结构中，锁紧螺钉23主要用于压紧锁紧条24，由于考虑到锁紧条24压紧后需要松开时可能会出现下定位齿213与上定位齿241啮合难以分离的情况，因此通过设置防脱头231，在锁紧螺钉23松开时能带动锁紧条24从下定位齿213分离。
53.本实施例中，所述第一止转部111优选为三条，并沿轴向定位孔的周向方向均布设置，第二止转部311优选为三条。
54.本实施例中，所述卡爪基座21面向滑槽11的一面设有环绕斜槽211槽口设置的端面沟槽214，所述端面沟槽214内设有用于与滑槽11槽底密封配合的防尘圈215。
55.上述结构中，可避免灰尘进入斜槽211与迫紧块41的配合面之间，减少摩擦的同时也能避免润滑油流失；所述卡爪基座21远离壳体10径向方向的一侧设有用于注入润滑油的注油孔216，所述注油孔216孔口设有弹子油杯（图中未示出）。
56.本发明的有益效果：膨胀芯33相对于膨胀套31做轴向位移，促使膨胀芯33撑开膨胀套31，使得膨胀套31与轴向定位孔11内孔壁接触定位形成过盈配合，此时由于定位组件
30位于轴向定位孔11内，在零件装夹时端面就能与定位组件30相抵实现轴向定位；而第一止转部111及第二止转部311相互适配可有效防止膨胀套31在与轴向定位孔11内孔壁接触定位形成过盈配合前相对于轴向定位孔11发生周向转动（尤其是转动调节螺栓32时），也便于引导膨胀套31在轴向定位孔11内做轴向位移调节。
57.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。