一种精密数控车床装夹装置的制作方法

1.本发明涉及数控车床技术领域，特别是涉及一种精密数控车床装夹装置。


背景技术：

2.数控车床是使用较为广泛的数控机床之一，它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等，而精密数控车床是指加工精度在0.004mm至0.01mm范围内的数控车床。
3.由于精密数控车床加工精度要求极高，所以在对工件进行装夹时，其装夹要求也更高，例如在装夹薄壁管件并对其加工外圆时，如果只通过三爪卡盘对薄壁管件进行装夹，工件容易发生变形，从而影响其加工精度，并且在对薄壁管件的外圆进行切削时，刀具也会对工件施加一个压力，也容易导致工件发生变形，影响加工精度，为此我们提出了一种精密数控车床装夹装置，以解决上述提出的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种精密数控车床装夹装置以解决上述背景技术提出的薄壁管件在进行装夹和外圆加工时，工件易发生变形，从而影响加工精度的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种精密数控车床装夹装置，包括移动座和液压三爪卡盘；所述移动座内部的上端开设有空腔，所述空腔左侧的上端转动连接有转杆，并且所述转杆的左端贯穿出移动座，所述转杆外圆周面的左端均匀开设有多个条形槽，所述条形槽的内底面粘接有乳胶气囊，所述转杆外圆周的左端嵌接有位于条形槽左侧的软刷丝，所述空腔右侧的上端插接有用于往气囊内输气的横管，所述横管的左端贯穿进转杆的内部并与转杆转动连接。
6.进一步的，所述液压三爪卡盘位于转杆的左侧，并且所述液压三爪卡盘与转杆以及横管均处于同一轴线上，所述横管的右端贯穿出移动座并接有输气管。
7.进一步的，所述转杆内部的右端开设有位于条形槽右侧的第一气腔，所述横管贯穿过第一气腔，并且所述横管的中部插接有多根位于第一气腔内的出气管，多根所述出气管上均安装有第一电动阀。
8.进一步的，所述乳胶气囊的右端插接有连接管，所述连接管的右端贯穿进第一气腔并位于出气管的左侧。
9.进一步的，所述乳胶气囊内部的外侧粘接有支撑条，所述支撑条的内侧面与乳胶气囊内部的内侧之间固定连接有复位弹簧。
10.进一步的，所述转杆内部的左端开设有位于条形槽左侧的第二气腔，所述横管的最左端贯穿进第二气腔的内部并相通，并且所述横管的最左端安装有第二电动阀。
11.进一步的，所述软刷丝位于第二气腔的外周，所述第二气腔的内圆周面均匀开设
有多个喷气孔，所述喷气孔与软刷丝均匀错开分布。
12.进一步的，所述转杆外部的右端安装有位于空腔内的从动锥齿轮，所述空腔内部的底面安装有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端安装主动锥齿轮，并且所述主动锥齿轮位于从动锥齿轮的正下方。
13.进一步的，所述空腔左侧面的中部嵌接有电动缸，所述电动缸的右端转动连接有惰轮，所述惰轮位于主动锥齿轮与从动锥齿轮之间的左侧。
14.与现有技术相比，本发明实现的有益效果:移动座可安装在数控车床的尾座导轨上并进行移动，这样在对薄壁管件进行装夹时，工件可先套在转杆的外部，随后转杆上的所有乳胶气囊会同步进行充气并膨胀，接着膨胀后的乳胶气囊会紧密的填充在工件的内部，并对工件的内壁进行支撑加固，当工件转杆支撑固定后，移动座便可以朝液压三爪卡盘进行移动，移动后的移动座可以将转杆以及工件插入到液压三爪卡盘的内侧，之后液压三爪卡盘可以对工件进行夹持，于是通过这种方式，在薄壁管件被液压三爪卡盘进行夹持时，乳胶气囊能够对工件的内壁进行支撑，使得工件不易发生变形，同时转杆也能够对工件进行水平支撑，使得工件不易发生倾斜，进而提高工件装夹精度，并且在薄壁管件进行外圆切削时，转杆会液压三爪卡盘带动一起进行转动，从而乳胶气囊依旧可以对工件内壁进行支撑，从而在切削加工时，使得工件不易被刀具挤压变形，进而使得工件能与刀具贴合更加紧密，提高加工精度；通过在移动座内设置伺服电机，当薄壁管件加工完毕并从液压三爪卡盘的内侧抽出过程中，伺服电机能够带动转杆进行主动转动，从而主动转动的转杆在抽出液压三爪卡盘的过程中，能够利用软刷丝对液压三爪卡盘的卡爪进行清刷，从而将残留在卡爪内侧上的铁屑清刷下来，这样在对下一个工件进行装夹，使得铁屑不会影响装夹精度，并且在转杆对铁屑进行清刷时，转杆上的喷气孔能够朝卡爪进行吹气，从而提高清洁效果。
附图说明
15.图1为本发明整体的结构示意图。
16.图2为本发明图1的a处局部放大示意图。
17.图3为本发明图1的b处局部放大示意图。
18.图4为本发明转杆的横截面图。
19.图5为本发明工件装夹后的状态图。
20.图6为本发明图5的c处局部放大示意图。
21.图1-6中：1-移动座，101-空腔，2-液压三爪卡盘，3-转杆，301-第一气腔，302-条形槽，303-第二气腔，304-喷气孔，4-横管，5-输气管，6-从动锥齿轮，7-伺服电机，8-主动锥齿轮，9-电动缸，10-惰轮，11-出气管，12-第一电动阀，13-乳胶气囊，14-支撑条，15-复位弹簧，16-连接管，17-第二电动阀，18-软刷丝。
具体实施方式
22.请参阅图1至图6：本发明提供一种精密数控车床装夹装置，包括移动座1和液压三爪卡盘2，移动座1内部的上端开设有空腔101，空腔101左侧的上端转动连接有转杆3，并且转杆3的左端贯穿
出移动座1，转杆3外圆周面的左端均匀开设有多个条形槽302，条形槽302的内底面粘接有乳胶气囊13，转杆3外圆周的左端嵌接有位于条形槽302左侧的软刷丝18，空腔101右侧的上端插接有用于往气囊内输气的横管4，横管4的左端贯穿进转杆3的内部并与转杆3转动连接；根据之上所述，液压三爪卡盘2位于转杆3的左侧，并且液压三爪卡盘2与转杆3以及横管4均处于同一轴线上，横管4的右端贯穿出移动座1并接有输气管5，转杆3内部的右端开设有位于条形槽302右侧的第一气腔301，横管4贯穿过第一气腔301，并且横管4的中部插接有多根位于第一气腔301内的出气管11，多根出气管11上均安装有第一电动阀12，乳胶气囊13的右端插接有连接管16，连接管16的右端贯穿进第一气腔301并位于出气管11的左侧，乳胶气囊13内部的外侧粘接有支撑条14，支撑条14的内侧面与乳胶气囊13内部的内侧之间固定连接有复位弹簧15，转杆3内部的左端开设有位于条形槽302左侧的第二气腔303，横管4的最左端贯穿进第二气腔303的内部并相通，并且横管4的最左端安装有第二电动阀17；液压三爪卡盘2安装在数控车床上，而移动座1安装在数控车床的尾座导轨上，并且移动座1的安装结构与尾座的安装结构一致，从而使得移动座1能够像尾座一样在尾座导轨上进行左右移动；输气管5与输气设备相接，如气泵等，这样输气设备能够通过输气管5往横管4内通入空气，而当第一电动阀12打开，第二电动阀17关闭时，横管4内的空气会通过出气管11排入到第一气腔301内，第一气腔301内的空气再通过连接管16进入到乳胶气囊13中，随后乳胶气囊13便会充气并发生膨胀，膨胀后的乳胶气囊13其外端便会延伸出条形槽302；于是在对薄壁管件进行装夹时，先将工件套在转杆3的外部，接着充气设备往横管4输气，出气管11的第一电动阀12打开，这样出气管11能够往第一气腔301内通气，同时空气进入到所有乳胶气囊13内并使得所有乳胶气囊13充气膨胀，而后充气膨胀的乳胶气囊13会填充在工件的内部并与工件的内壁紧密贴合，以此对工件的内壁进行支撑加固，而当工件固定在转杆3上后，输气设备停止输气，第一电动阀12关闭，之后移动座1便可向左朝液压三爪卡盘2移动，移动后的移动座1可以将转杆3以及工件插入到液压三爪卡盘2的内侧，之后液压三爪卡盘2可以对工件进行夹持；从而通过这种方式，在薄壁管件被液压三爪卡盘2进行夹持时，乳胶气囊13能够对工件的内壁进行支撑，使得工件不易发生变形，同时转杆3也能够对工件进行水平支撑，使得工件不易发生倾斜，进而提高工件装夹精度，而在工件进行外圆切削时，液压三爪卡盘2能够带动工件和转杆3进行同步转动，这样乳胶气囊13依旧可以对工件内壁进行支撑，从而在切削加工时，使得工件不易被刀具挤压变形，进而使得工件能与刀具贴合更加紧密，提高加工精度；而通过在乳胶气囊13的内部设置支撑条14，当乳胶气囊13膨胀并对薄壁管件的内壁进行支撑时，支撑条14使得工件内壁受力更加均匀，与乳胶气囊13贴合也更加均匀，提高支撑效果，复位弹簧15在乳胶气囊13膨胀会被拉长并产生弹力，这样当乳胶气囊13放气收缩时，复位弹簧15利用弹力可以将支撑条14和乳胶气囊13的外端拉回条形槽302内进行收纳；根据以上所述，软刷丝18位于第二气腔303的外周，第二气腔303的内圆周面均匀开设有多个喷气孔304，喷气孔304与软刷丝18均匀错开分布，转杆3外部的右端安装有位于
空腔101内的从动锥齿轮6，空腔101内部的底面安装有伺服电机7，伺服电机7的动力输出端安装主动锥齿轮8，并且主动锥齿轮8位于从动锥齿轮6的正下方，空腔101左侧面的中部嵌接有电动缸9，电动缸9的右端转动连接有惰轮10，惰轮10位于主动锥齿轮8与从动锥齿轮6之间的左侧；电动缸9能够推动惰轮10进行左右移动，当惰轮10向右移动时，惰轮10便会啮合在主动锥齿轮8和从动锥齿轮6之间，这样伺服电机7通过主动锥齿轮8、惰轮10以及从动锥齿轮6之间的啮合，可以带动转杆3进行转动；于是当薄壁管件加工完毕后，液压三爪卡盘2松开工件，之后移动座1右移复位，当移动座1右移后，转杆3和工件便会从液压三爪卡盘2的内侧拔出，而在转杆3拔出过程中，电动缸9推动惰轮10右移并与主动锥齿轮8、从动锥齿轮6啮合，同时伺服电机7通过主动锥齿轮8、从动锥齿轮6与惰轮10的啮合可带动转杆3进行转动，于是转动的转杆3在拔出液压三爪卡盘2时，利用软刷丝18可以对液压三爪卡盘2的卡爪进行清刷，这样可以将残留在卡爪的铁屑清扫下来，从而在液压三爪卡盘2对下一个工件进行装夹时，使得铁屑不会影响工件的装夹精度；并且在转杆3转动并对卡爪进行清洁时，输气设备再向横管4内输气，同时横管4上的第二电动阀17打开，之后横管4内的空气会排入到第二气腔303内，第二气腔303内的空气再通过喷气孔304喷出，这样在软刷丝18对卡爪进行清扫时，还能朝卡爪喷气，从而可以将铁屑冲刷下来，提高清洁效果；而当移动座1右移复位后，如需将工件从转杆3上取下时，第一电动阀12和第二电动阀17同时打开，之后乳胶气囊13内空气会通过第一气腔301进入到横管4中，横管4内的空气再通过第二气腔303和喷气孔304排出，这样放气后的乳胶气囊13会收缩回条形槽302中，之后工件便可从转杆3上取下；第一电动阀12、第二电动阀17、伺服电机7以及电动缸9均接入数控车床的数控系统。
23.综上所述，移动座1可安装在数控车床的尾座导轨上并进行移动，这样在对薄壁管件进行装夹时，工件可先套在转杆3的外部，随后转杆3上的所有乳胶气囊13会同步进行充气并膨胀，接着膨胀后的乳胶气囊13会紧密的填充在工件的内部，并对工件的内壁进行支撑加固，当工件转杆3支撑固定后，移动座1便可以朝液压三爪卡盘2进行移动，移动后的移动座1可以将转杆3以及工件插入到液压三爪卡盘2的内侧，之后液压三爪卡盘2可以对工件进行夹持，于是通过这种方式，在薄壁管件被液压三爪卡盘2进行夹持时，乳胶气囊13能够对工件的内壁进行支撑，使得工件不易发生变形，同时转杆3也能够对工件进行水平支撑，使得工件不易发生倾斜，进而提高工件装夹精度，并且在薄壁管件进行外圆切削时，转杆3会液压三爪卡盘2带动一起进行转动，从而乳胶气囊13依旧可以对工件内壁进行支撑，从而在切削加工时，使得工件不易被刀具挤压变形，进而使得工件能与刀具贴合更加紧密，提高加工精度；通过在移动座1内设置伺服电机7，当薄壁管件加工完毕并从液压三爪卡盘2的内侧抽出过程中，伺服电机7能够带动转杆3进行主动转动，从而主动转动的转杆3在抽出液压三爪卡盘2的过程中，能够利用软刷丝18对液压三爪卡盘2的卡爪进行清刷，从而将残留在卡爪内侧上的铁屑清刷下来，这样在对下一个工件进行装夹，使得铁屑不会影响装夹精度，
并且在转杆3对铁屑进行清刷时，转杆3上的喷气孔304能够朝卡爪进行吹气，从而提高清洁效果。