一种机床用柔性软爪卡盘及使用方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种机床用柔性软爪卡盘及使用方法。

背景技术

在精车加工中，经常使用的夹具有卡盘以及拉管，其中，卡盘包括硬爪卡盘和软爪卡盘。由于软爪卡盘和拉管的装夹定位精度较高，使用较多。拉管作为机床必备的附件之一，是不需要后期制作的；而软爪卡盘则不同，软爪卡盘可根据零件的结构形状自制，其内孔可大可小。

目前常用的软爪卡盘为焊接式，通过将铜棒焊接在硬爪卡盘上，再进行铣加工、车加工，最后装夹零件进行生产。这种软爪卡盘有如下缺点：一是加工成本高，需焊接；二是其定位有限，不同的零件需要加工不同的孔，反复使用率较差，使用一段时间后，需要重新进行焊接铜棒，浪费较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，软爪卡盘加工成本高，需焊接，且定位有限，不同的零件需要加工不同的孔，反复使用率较差的缺点，提供一种机床用柔性软爪卡盘及使用方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一方面，一种机床用柔性软爪卡盘，包括若干可调支柱、若干卡盘爪、碟形齿轮、卡盘体下端盖以及若干锥齿轮；卡盘体下端盖侧面开设若干锥齿轮安装孔，若干锥齿轮的一端分别位于若干锥齿轮安装孔内，另一端均与碟形齿轮啮合，且锥齿轮能够在锥齿轮安装孔内转动；碟形齿轮上端面上设置阿基米德螺旋槽，若干卡盘爪的底端上均设置卡盘爪凸起，卡盘爪凸起与阿基米德螺旋槽连接，若干卡盘爪的顶端上均设置若干可调支柱安装孔，若干可调支柱通过可调支柱安装孔与若干卡盘爪一一对应的可拆卸连；可调支柱侧面上设置若干不同直径的圆弧面。

本发明机床用柔性软爪卡盘进一步的改进在于：

还包括六角扳手；所述锥齿轮远离碟形齿轮的一端上开设沉孔；所述六角扳手能够与沉孔卡接，并通过沉孔带动锥齿轮转动。

还包括连接件，所述可调支柱上开设连接孔，所述连接件的一端穿过连接孔与卡盘爪可拆卸连接。

所述连接件为压紧螺钉或定位销。

所述若干不同直径的圆弧面在可调支柱上均匀分布。

所述可调支柱与卡盘爪的数量均为3个，所述锥齿轮的数量为1个或3个。

所述若干卡盘爪在阿基米德螺旋槽内均匀分布，若干锥齿轮在卡盘体下端盖的侧面均匀分布。

还包括卡盘体上端盖，卡盘体上端盖罩设在碟形齿轮上方，且与卡盘体下端盖连接，卡盘体上端盖上开设若干用于容纳若干卡盘爪的卡盘爪凹槽。

所述卡盘体上端盖与卡盘体下端盖通过螺栓固定连接。

本发明又一方面，一种机床用柔性软爪卡盘使用方法，包括以下步骤：

根据待加工零件的尺寸，确定各卡盘爪的若干可调支柱安装孔中的目标可调支柱安装孔，将若干可调支柱一一对应的安装在若干卡盘爪的目标可调支柱安装孔中，并根据待加工零件的形状调整各可调支柱的安装角度，将待加工零件放入若干可调支柱围成的空间内，并转动锥齿轮至若干可调支柱夹紧待加工零件；

加工完成后，反向转动锥齿轮至若干可调支柱松开待加工零件。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明机床用柔性软爪卡盘，通过设置碟形齿轮和锥齿轮，在碟形齿轮上端面上设置阿基米德螺旋槽，将若干卡盘爪安装在阿基米德螺旋槽内部，在卡盘爪的顶端上设置若干可调支柱安装孔，可调支柱能够与任意一个可调支柱安装孔可拆卸连接，可调支柱的侧面上设置有若干不同直径的圆弧面。从而，基于多个可调支柱安装孔以及可调支柱的可拆卸连接方式，实现可调支柱的多位置和多角度的安装，从而实现将可调支柱上不同直径的圆弧面分别作为接触面，同时，通过转动锥齿轮带动碟形齿轮及阿基米德螺旋槽转动，实现阿基米德螺旋槽内的卡盘爪同时靠近或远离中心，带动可调支柱同时靠近或远离中心，进而在更大范围内实现装夹不同直径的待加工零件，通过一个软爪卡盘可以装夹多种不同规格的零件，以及起到夹紧或松开待加工零件的作用。本发明结构简单，拆卸方便，重复利用率好，加工成本低，省去了焊接及后续工序，大大提高了软爪卡盘的使用效率，降低了零件的生产成本。

进一步的，所述锥齿轮远离碟形齿轮的一端上开设沉孔，通过沉孔设计便于进行锥齿轮的转动。

进一步的，若干不同直径的圆弧面在可调支柱的侧面上均匀分布，均匀分布的设置便于进行多个可调支柱的协同调节，提升装夹精度。

进一步的，还包括卡盘体上端盖，卡盘体上端盖罩设在碟形齿轮上方，且与卡盘体下端盖连接，卡盘体上端盖上开设若干用于容纳若干卡盘爪的卡盘爪凹槽，通过设置卡盘体上端盖，有效防止加工杂物进入软爪卡盘内部，包括内部零件，提升装置的使用寿命。

进一步的，所述卡盘体上端盖与卡盘体下端盖通过螺栓固定连接，采用螺栓固定连接的方式，方便进行卡盘体上端盖的拆卸以及安装，能够及时进行内部零件的检修和更换。

附图说明

图1为本发明的机床用柔性软爪卡盘结构示意图；

图2为本发明的机床用柔性软爪卡盘内部结构示意图；

图3为本发明的安装可调支柱的卡盘爪的结构示意图；

图4为本发明的一种可调支柱的结构示意图；

图5为本发明的又一种可调支柱的结构示意图；

图6为本发明的机床用柔性软爪卡盘上端盖示意图；

图7为本发明的软爪夹紧操作原理示意图；

图8为本发明的六角扳手示意图。

其中：1-连接件；2-可调支柱；3-卡盘体上端盖；4-卡盘爪；5-碟形齿轮；6-卡盘体下端盖；7-锥齿轮；8-六角扳手。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1至8，本发明提供一种机床用柔性软爪卡盘，能够有效克服现有软爪卡盘加工成本高，需焊接，且定位有限，不同的零件需要加工不同的孔，反复使用率较差的缺点，能够装夹多种不同规格的零件，大大提高软爪卡盘的使用效率，降低零件的生产成本。

具体的，该机床用柔性软爪卡盘包括若干可调支柱2、若干卡盘爪4、碟形齿轮5、卡盘体下端盖6以及若干锥齿轮7。

其中，卡盘体下端盖6侧面开设若干锥齿轮安装孔，若干锥齿轮7的一端分别位于若干锥齿轮安装孔内，另一端均与碟形齿轮5啮合，且锥齿轮7能够在锥齿轮安装孔内转动，以保证在能够通过转动锥齿轮7进而带动碟形齿轮5转动。碟形齿轮5上端面上设置阿基米德螺旋槽，若干卡盘爪4的底端上均设置卡盘爪凸起，卡盘爪凸起与阿基米德螺旋槽连接，这样的设计使得碟形齿轮5在转动时，阿基米德螺旋槽同时转动，带动若干卡盘爪4同时靠近或远离碟形齿轮5的中心，以便进行不同直径的待加工零件的装夹。若干卡盘爪4的顶端上均设置若干可调支柱安装孔，若干可调支柱2通过可调支柱安装孔与若干卡盘爪4一一对应的可拆卸连，以便进行可调支柱2的多角度安装，可调支柱2的侧面上设置若干不同直径的圆弧面。优选的，在安装时，若干可调支柱2位于若干卡盘爪4的相同位置处开设的可调支柱安装孔内，以便形成圆形的装夹空间。

优选的，还包括六角扳手8；所述锥齿轮7远离碟形齿轮5的一端上开设沉孔；所述六角扳手8能够与沉孔卡接，并通过沉孔带动锥齿7转动，通过沉孔设计便于进行锥齿轮7的转动。

优选的，还包括连接件1，所述可调支柱2上开设连接孔，所述连接件1的一端穿过连接孔与卡盘爪4可拆卸连接。

优选的，所述连接件1为压紧螺钉或定位销，本实施例中，采用的连接件1为压紧螺钉，通过拧紧或松开压紧螺钉实现可调支柱2与卡盘爪4的连接和拆卸，进而方便进行可调支柱2的多角度安装。同样的，采用定位销时，通过在卡盘爪4的端面上设置与定位销配合的定位孔即可实现。

优选的，若干不同直径的圆弧面在可调支柱2的侧面上均匀分布，均匀分布的设置便于进行多个可调支柱2的协同调节，提升装夹精度。

优选的，所述可调支柱2与卡盘爪4的数量均为3个，所述锥齿轮7的数量为1个，但是不以此为限，本领域技术人员应当知晓，其他数量的卡盘爪4和锥齿轮7一样可以实现。任意一个锥齿轮7转动都可以带动碟形齿轮5随之转动，进而带动碟形齿轮4上刻设的阿基米德螺旋槽转动，使得阿基米德螺旋槽内的三个卡盘爪4同时靠近或远离中心，以起到夹紧或松开待加工零件的作用。

优选的，还包括卡盘体上端盖3，卡盘体上端盖3罩设在碟形齿轮5上方，且与卡盘体下端盖6连接，卡盘体上端盖3上开设若干用于容纳若干卡盘爪4的卡盘爪凹槽，通过设置卡盘体上端盖3，有效防止加工杂物进入软爪卡盘内部，包括内部零件，提升装置的使用寿命。

优选的，所述卡盘体上端盖3与卡盘体下端盖6通过螺栓固定连接，采用螺栓固定连接的方式，方便进行卡盘体上端盖3的拆卸以及安装，能够及时进行内部零件的检修和更换。

本发明再一实施例中，提供一种机床用柔性软爪卡盘使用方法，包括：根据待加工零件的尺寸，确定各卡盘爪4的若干可调支柱安装孔中的目标可调支柱安装孔，将若干可调支柱2一一对应的安装在若干卡盘爪4的目标可调支柱安装孔中，并根据待加工零件的形状调整各可调支柱2的安装角度，将待加工零件放入若干可调支柱2围成的空间内，并转动锥齿轮7至若干可调支柱2夹紧待加工零件；加工完成后，反向转动锥齿轮7至若干可调支柱2松开待加工零件。

具体的，本实施例中，通过用压紧螺钉1将可调支柱2可拆卸的固定在卡盘爪4上，再将卡盘爪4旋入卡盘体上端盖3上开设的相应的凹槽内，并将卡盘爪4上设置卡盘爪凸起的对应的嵌入阿基米德螺旋槽内部，再将六角扳手8插入锥齿轮7中，即可进行待加工零件的装夹了。

对于可调支柱2来说，可以根据待加工零件的外形尺寸在可调支柱2上加工不同直径的圆弧面，本实施例中加工了3个不同直径的圆弧面，且在可调支柱2上均匀分布，各可调支柱2均可进行120°的旋转调节，每次旋转后都可形成一个新的组合，而每个组合又可以加工几种不同规格的零件，从而实现通过一个软爪卡盘装夹多种规格的零件。同时，可调支柱2是系列化的，有多种类型，如图7则是在圆柱外形尺寸上加工了2个不同直径的圆弧面，可进行180°旋转调节，以形成不同组合，相较于上一种可调支柱2，可以夹取更小的工件。另外，可调支柱2拆卸后安装在卡盘爪4的其他可调支柱安装孔中，且均匀分布，进而在更大范围实现通过一个软爪卡盘装夹多种规格的零件。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。