四卡爪自動定心卡盤的製作方法

2023-09-23 18:43:05 2

專利名稱：四卡爪自動定心卡盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及在工具機上使毛坯定心和夾緊的裝置，具體地說，涉及四卡爪自動定心卡盤。
本發明最適用於在管材加工工具機上對受加工管端進行定心。
本發明也可用以對基準面形狀有偏差的毛坯以及截面按中心對稱(如圖形、橢圓形、方形、矩形和六角形等截面)的毛坯進行定心。
在一般常見的三卡爪、四卡爪自動定心卡盤中，夾緊卡爪與卡盤軸線之間都是等距離的。但在用卡爪夾持基準面形狀有偏差的毛坯以及截面按中心對稱的毛坯時，毛坯軸線相對於卡盤軸線會產生偏差(「夾具設計原理」科爾撒闊夫BC著，1983年第二次修改補充版，機械製造出版社(莫斯科)出版，第二章，第3節，33-35頁)。
一般常見的四卡爪自動定心卡盤在其殼體內設有可徑向移動的夾緊卡爪，夾緊卡爪與自動定心機構協同動作，自動定心機構與傳動裝置連接而動作(SU，A，234826)。
自動定心機構具有兩個共一旋轉軸的雙拐曲柄。每一雙拐曲柄用以使一對夾緊卡爪同步移動。傳動裝置由兩個同軸齒輪構成，這兩個同軸齒輪與第三個齒輪相嚙合。第三個齒輪的軸做成「遊動」式的，每個同軸齒輪的端部設有螺旋槽。
各對夾緊卡爪的同步移動按以下方式進行在第三個齒輪轉動時，兩個同軸齒輪即開始以相反方向轉動。同時，每對夾緊卡爪中有一個卡爪與一個同軸齒輪端部的螺旋槽協同動作而在殼體的徑向槽內移動，並通過雙拐曲柄使另一夾緊卡爪移動。
在兩對對置的夾緊卡爪中有一對卡爪在與受夾毛坯的表面接觸時即停住，而另一對夾緊卡爪中的一個卡爪一經與毛坯接觸即開始使毛坯相對於閉合的卡爪移動，直到使毛坯位於卡盤的軸線上為止，也即，直到毛坯與第四個卡爪接觸為止。由於兩對對置夾緊卡爪之間力的相互作用是通過具有「遊動」軸的齒輪產生的，加大作用在使毛坯移動的夾緊卡爪上的力會使作用在閉合卡爪上的力也增大，這就使夾緊毛坯時各夾緊卡爪上的作用力大小不均。如果毛坯基準面的形狀有偏差，在為定心而移動毛坯時，須加大閉合的一對夾緊卡爪間的距離，在這種情況下，毛坯就會按三個夾緊卡爪進行定心。這是由於在毛坯定心和夾緊的過程中僅一個夾緊卡爪齒與齒輪端部的螺旋槽咬合而不可能加大閉合的一對夾緊卡爪間的距離。兩對對置夾緊卡爪在距離上的差異受到第三個「遊動」齒輪上凹槽長度的限制。
因此，常見的四卡爪自動定心卡盤不能保證截面按中心對稱的毛坯取得較高的定心精度和夾緊可靠性。
本發明的任務在於設計出一種四卡爪自動定心卡盤，使其自動定心機構具有較高的毛坯定心精度和夾緊可靠性，並在夾緊截面按中心對稱和基準面形狀有偏差的毛坯方面擴大其工藝能力。
這一任務可解決如下。在四卡爪自動定心卡盤的殼體中設有可徑向移動的夾緊卡爪，夾緊卡爪與自動定心機構協同動作，自動定心機構與使夾緊卡爪徑向移動的傳動裝置連接而動作，自動定心機構按本發明具有四個槓桿，槓桿的軸裝在傳動裝置構件上，而相鄰槓桿的臂端則裝在夾緊卡爪內，從而形成一個力的閉合迴路。
在沿四卡爪自動定心卡盤的軸線傳遞作用力的情況下，傳動裝置構件應形成一滯罰滯吩誑翹迥誑勺髦嵯蛟碩謔滯紡諫櫨芯斷蚩祝 用以安裝四個槓桿的軸。
在通過傳動裝置構件的轉動向四卡爪自動定心卡盤傳遞作用力的情況下，該構件由裝在殼體內徑向槽中的四個滑塊構成，在滑塊中設有垂直於其運動方向的孔，用以安裝槓桿的軸，同時，每一滑塊通過中間構件與裝在殼體內的環連接，環可繞其軸線轉動。
在四卡爪自動定心卡盤為手動傳動的情況下，每個滑塊可通過齒間嚙合與中間構件連接，而環則通過滑件與中間構件連接，滑件裝在環的徑向槽內，可沿槽移動。
推薦的四卡爪自動定心卡盤為一通用裝置，可保證毛坯，不論其在卡盤中的方位如何，在兩個互相垂直的方向上，具有定心和夾緊的較高精度；此卡盤可對截面按中心對稱(例如圓形、橢圓形、方形、矩形及六角形等)的毛坯進行定心和夾緊，而不需重新調整卡盤的夾緊卡爪。
以下引用按本發明製成的四卡爪自動定心卡盤的實例，並按附圖進行說明。


圖1是四卡爪自動定心卡盤第一實施例的正視圖；圖2是圖1中的II-II剖面；圖3是圖1中的III-III剖面；圖4是四卡爪自動定心卡盤第二實施例的正視圖；圖5是圖4中的V-V剖面。
第一實施例四卡爪自動定心卡盤具有殼體1(圖1)，在殼體1的徑向槽2內安裝有夾緊卡爪3，夾緊卡爪3帶有鉗口4並可在槽2內移動。在殼體1內裝有可軸向移動的十字頭5(圖1，2)，十字頭5為一傳動裝置(圖上未示出)的構件，可具有與其用途相應的任何結構。十字頭5通過自動定心機構與夾緊卡爪3協同動作。自動定心機構具有四個槓桿6，槓桿6的軸7裝在十字頭5中的徑向孔8(圖2)內。各夾緊卡爪3通過楔面嚙合與滑塊9連接。在各滑塊9內設有互相垂直的縱向槽10(圖2、3)，槽內設有相鄰槓桿6的臂端。四個滑塊9和四個槓桿6組成一個力的閉合迴路11(圖1)。
第二實施例四卡爪自動定心卡盤具有殼體12(圖4)，在殼體12的徑向槽13內安裝有帶鉗口15的夾緊卡爪14，夾緊卡爪14可在徑向槽13中移動。傳動裝置的運動鏈包括環16(圖5)和四個楔面齒條17。在殼體12中裝有環16，環16可繞其軸線轉動，在環16中設有四個徑向槽18。各楔面齒條17通過滑件19與環16咬合，滑件19安裝在楔面齒條17的軸20上，可在軸上轉動，並可在徑向槽18內移動。在殼體12中設有四個徑向槽21，在各徑向槽21中裝有楔面滑塊22，楔面滑塊22為傳動裝置的構件，並與楔面齒條17嚙合。在各楔面滑塊22中設有垂直於其運動方向的孔23，用以設置軸24。在各軸24上裝有角形槓桿25。在各夾緊卡爪14中，在垂直於其運動方向上設有槽26(圖4)，槽26內裝有相鄰角形槓桿25的臂端。「螺釘—螺母」運動偶27為一傳動裝置，而各楔面齒條17則具有「螺母」的作用。四個角形槓桿25和四個夾緊卡爪14組成一個力的閉合迴路28。
按第一實施例製成的四卡爪自動定心卡盤是按以下方式工作的。
通過傳動裝置(圖上表示出)使十字頭5連同裝在其徑向孔8內軸7上的槓桿6沿卡盤軸線移動。槓桿6以其位於兩個相鄰滑塊9中縱向槽10內的臂端使相鄰的滑塊9移動，在滑塊9與對應的夾緊卡爪之間採用楔面連接，並使夾緊卡爪3沿殼體1的徑向槽2向毛坯表面(圖上未示出)移動。某一鉗口4與受洩ぜ礱娼喲ナ保肫淞擁募薪艨ㄗ 即停住，而十字頭5藉助於槓桿6在軸7上的轉動繼續移動。
如果對置的兩個鉗口4(圖1)與毛坯表面接觸，則在第三個鉗口4與毛坯表面接觸之前，對置的兩個鉗口4停止移動。
如果與已接觸毛坯表面的一個鉗口4相鄰的一個鉗口4也與毛坯表面接觸，這兩個鉗口即通過相應的缸杆6彼此連接，而在第三個鉗口4與毛坯表面接觸之前，這兩個鉗口同時開始將毛坯移向卡盤軸線。
在三個鉗口4與毛坯表面接觸之後，這三個鉗口4通過兩個相鄰的槓桿6彼此連接，而與第四個鉗口4對置的鉗口4，藉助於與其相連的兩個槓桿6的臂端使毛坯受力而移向第四個鉗口4。這一作用力大於毛坯與另外兩個閉合鉗口4之間的摩擦力。
當第四個鉗口4與毛坯接觸之後，由於傳動裝置的作用即開始用四個鉗口夾緊毛坯。
由滑塊9和槓桿6(其臂端位於相鄰滑塊9的縱向槽10內)構成的力的閉合迴路11使成對對置的四個夾緊卡爪3與卡盤軸線之間形成等距離。
按第二實施例製成的四卡爪自動定卡盤的工作方式如下旋轉運動偶27(圖4)的螺杆，傳動在運動偶中起「螺母」作用的四個楔面齒條17中的某一齒條17。通過位於環16中徑向槽18內與齒條17上的軸20(圖5)作轉動連接的滑件19，使這一楔面齒條17在切線方向上的移動傳遞給環16。在環16繞卡盤軸線轉動時，使其它三個楔面齒條17作切線方向的移動。四個楔面齒條17都通過楔面嚙合使殼體12上徑向槽21內的滑塊22移動。滑塊22在作徑向移動時，通過滑塊22上孔23中的軸24，使角形槓桿25作徑向移動，孔23是與滑塊22的移動方向彼此垂直的。各角形槓桿25以其在相鄰夾緊卡爪14上槽26(圖4)內的臂端使夾緊卡爪14作徑向移動。當某一鉗口15接觸受夾毛坯表面時，與其相連的夾緊卡爪14即停住，而滑塊22則藉助於角形槓桿25在軸24上的轉動，繼續在殼體12的徑向槽21中移動。
如果對置的兩個鉗口15與毛坯表面接觸，則在第三個鉗口15與毛坯表面接觸之前，這兩個鉗口停止移動。
如果與已接觸毛坯表面的鉗口15相鄰的鉗口15也與毛坯表面接觸，則在第三個鉗口15與毛坯接觸之前，這兩個鉗口15通過相應的角形槓桿25彼此連接，使毛坯移向卡盤軸線。
在三個鉗口15與毛坯表明接觸之後，這三個鉗口15即通過兩個相鄰的角形槓桿25彼此連接，而與第四個鉗口15對置的鉗口15藉助於與其相連的兩個角形槓桿25的臂端，使毛坯受力而移向第四個鉗口15。這一作用力大於毛坯與另外兩個閉合鉗口15之間的摩擦力。
在第四個鉗口15接觸毛坯之後，由於傳動裝置的作用即開始用所有四個鉗口15夾緊毛坯。
由夾緊卡爪14和角形槓桿25(其臂端在夾緊卡爪14內，位於與夾緊卡爪運動方向垂直的槽26內)構成的力的閉合迴路28使成對對置的夾緊卡爪14與卡盤軸線之間形成等距離。
在上述四卡爪自動定心卡盤的兩個實施例中所採用的力的閉合迴路，保證了毛坯在兩個互相垂直的方向受到精確定心。基準面形狀的偏差不會影響定心的精度，而由於在定心過程中，在用所有四個鉗口裝卡毛坯之前，閉合鉗口可以鬆開，從而使毛坯受到可靠的夾緊。
這兩個四卡爪自動定心卡盤的實施例都加大了兩對對置夾緊卡爪之間在夾緊尺寸上的差異程度。
按本發明製成的四卡爪自動定心卡盤的試驗樣品曾裝在用以加工石油管件的工具機中心ㄍ飛稀Ｊ構ヂ菸頻姆掀仿拭饗越檔停雜諭餼棟錘汗 差軋制的管子，在其端部切制螺紋時，由於均勻地分配了加工餘量，進一步節約了材料。
權利要求
1.一種四卡爪自動定心卡盤，在其殼體(1、12)中裝有可作徑向移動的夾緊卡爪(3、14)，夾緊卡爪(3、14)與自動定心機構協同動作，自動定心機構與傳動裝置連接而動作，從而使夾緊卡爪(3、14)作徑向移動，其特徵在於自動定心機構具有四個槓桿(6、25)，槓桿(6、25)的軸(7、24)裝在傳動裝置的構件上，而相鄰槓桿(6、25)的臂端則裝在夾緊卡爪(3、14)內，從而形成一個力的閉合迴路(11、28)。
2.根據權利要求1所述的四卡爪自動定心卡盤，其特徵在於傳動裝置的構件為一十字頭(5)，裝在殼體(1)內，可作軸向移動，在十字頭(5)內設有徑向孔(8)，用以安裝四個槓桿(6)的軸(7)。
3.根據權利要求1所述的四卡爪自動定心卡盤，其特徵在於傳動裝置的構件由裝在殼體(12)中徑向槽(21)內的四個滑塊(22)組成，在滑塊(22)中垂直於其移動方向設有孔(23)，用以安裝槓桿(25)的軸(24)。同時，各滑塊(22)通過一中間構件與裝在殼體(12)內的環(16)連接，環(16)可繞其軸線轉動。
4.根據權利要求3所述的四卡爪自動定心卡盤，其特徵在於各滑塊(22)與中間構件採用齒間嚙合連接，而環(16)與各中間構件則通過可在軸上轉動的滑件(19)連接，滑件(19)可在環(16)的徑向槽(18)內移動。
全文摘要
四卡爪自動定心卡盤具有殼體(1、12)，殼體內裝有夾緊卡爪(3、14)，夾緊卡爪(3、14)可作徑向移動，可與自動定心的機構協同動作，自動定心機構與傳動裝置連接而動作，從而使夾緊卡爪(3、14)作徑向移動。自動定心機構具有四個槓桿(6、25)，槓桿(6、25)的軸(7、24)裝在傳動裝置的構件上。而相鄰槓桿(6、25)的臂端則裝在夾緊卡爪(3、14)內，從而形成力的閉合迴路(11、28)。
文檔編號B23B31/16GK1031037SQ87105378
公開日1989年2月15日 申請日期1987年8月5日 優先權日1987年8月5日
發明者夫拉迪米爾·伊利克·蘇門科, 尼科拉·阿夫塔迪拉維奇·基克納德茨, 蒂穆拉茨·少塔維奇·塔尼亞斯維利 申請人:提比里西工具機製造特殊工藝設計局