專利名稱：一種氣動卡盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機床用氣動卡盤。
背景技術：
現有的氣動卡盤多為三爪卡盤，在專利號為ZL200720040890.4的中國實用新型 專利說明書書中公開了一種高效氣動卡盤，包括外殼，活塞和帶卡爪的動力楔塊，本實用新 型中的外殼的前蓋相當于卡盤的卡爪座，在前蓋上均布有沿徑向延伸的三道滑槽，帶有卡 爪的動力楔塊滑動裝配在前蓋的滑槽中，活塞裝在外殼內，活塞后部與外殼之間形成第一 腔室，活塞與導桿固定連接，導桿伸出外殼之外，且與外殼的孔互動密封配合，導桿帶有通 往第一腔室的第一氣道和通往第二腔室的第二氣道，在活塞的前部帶有凸楔，動力楔塊上 具有與凸楔滑動配合的斜槽。采用上述結構后，活塞上帶有凸楔，動力楔塊上具有與凸楔滑 動配合的斜槽，這樣活塞就直接將動力傳遞給動力楔塊，活塞在氣壓下沿外殼的軸向前后 運動時，通過活塞上的凸楔和動力楔塊上的滑槽的配合，帶動動力楔塊沿外殼前蓋的徑向 移動，帶動卡爪完成夾緊和松開。但上述實用新型中的氣動卡盤內的活塞上的凸楔為三對，并且活塞上的三對凸楔 要同時使用才能實現對工件的夾緊和松開，這樣一旦其中的任意一個凸楔出現故障、磨損 或斷裂時，就會造成整個氣動卡盤無法正常工作，從而不得不重新更換作為氣動卡盤核心 部件的活塞，這就縮短了活塞的使用壽命，并且額外提高了氣動卡盤的使用成本，影響機床 的加工效率。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種氣動卡盤，以解決現有技術中因氣動卡盤中活塞上 的凸楔損壞而不得不更換活塞的技術問題。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種氣動卡盤，包括外殼、活塞 和固設在外殼前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其徑向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑 動裝配有帶卡爪的動力楔塊，活塞的前端沿周向均布有三對主凸楔，在三個動力楔塊上具 有與主凸楔滑動配合的斜槽，所述活塞的前端在任意相鄰的兩對主凸楔之間設置有一對副 凸楔，三對副凸楔繞周向均布，所述的三對副凸楔與主凸楔的結構相同，在卡爪座的后端面 的相對應位置處設有用于容納副凸楔的容納槽，副凸楔在容納槽中自由出入。所述活塞后部與外殼之間形成第一腔室，活塞前部與卡爪座之間形成第二腔室， 活塞和卡爪座的中心設置有同軸的中心通孔，在中心通孔中同軸穿裝有空心套筒，空心套 筒的前端與卡爪座固定連接，活塞上的中心通孔和空心套筒之間滑動密封配合，空心套筒 的套筒壁上設置有通往第一腔室的第一氣道和通往第二腔室的第二氣道，空心套筒的后方 設有用于向第一氣道和第二氣道供氣的供氣裝置。所述活塞上與第二氣道開口相對應的內孔壁處設有與第二氣道連通的凹槽。所述空心套筒的外筒壁與活塞和卡爪座的的中心通孔的內孔壁之間分別設置有第一密封圈。所述活塞后部與外殼之間形成第一腔室，活塞前部與卡爪座之間形成第二腔室， 活塞上穿設有后部伸出外殼的導桿，導桿上帶有通往第一腔室的第一氣道和通往第二腔室 的第二氣道，所述導桿通過螺紋與活塞同軸固連，在導桿和活塞及外殼之間均設置有密封 圈，導桿的后方設有用于向第一氣道和第二氣道供氣的供氣裝置。所述供氣裝置包括主軸連接套和與主軸連接套同軸固連的回轉器，在主軸連接套 和回轉器中穿設兩條分別與第一氣道和第二氣道對應連通的管路。所述卡爪座的后端面上設置的用于容納副凸楔的容納槽為繞卡爪座周向設置的 環槽。所述卡爪和動力楔塊的對應結合部上設置有相互咬合的調節牙。所述卡爪座后端的外徑與活塞的內徑密封滑動配合。所述活塞的外徑和外殼的內徑滑動密封配合，在活塞和外殼之間設置有第二密封 圈。本實用新型中在活塞的前端設置與主凸楔結構相同的三對副凸楔，并在卡爪座的 后端面上設置用于容納副凸楔的容納槽，主凸楔在氣壓作用下沿活塞軸向進入動力楔塊的 斜槽中并推動動力楔塊動作，動力楔塊帶動卡爪向卡爪座的中心移動，此時三對副凸楔沿 活塞軸向移動并進入容納槽中，當主凸楔在氣壓作用下沿活塞軸向退出動力楔塊的斜槽中 時，動力楔塊在壓力作用下帶動卡爪沿滑槽向外退，此時副凸楔同時向后退，當三對主凸楔 的其中一個或多個主凸楔出現損傷時，可以轉動活塞，將主凸楔和副凸楔對調，此時三對副 凸楔分別對應動力楔塊的斜槽，而主凸楔分別對應卡爪座上的容納槽，這樣氣動卡盤可以 繼續正常工作，不會因為氣動卡盤中活塞上的主凸楔損壞而不得不更換活塞，提高了活塞 的使用壽命，降低了氣動卡盤的使用維修成本，節省了機床的維修時間，提高機床加工效 率。
圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2為圖1的剖視圖；圖3為圖2中活塞的結構示意圖；圖4為圖3的右視圖；圖5為圖2中卡爪座的結構示意圖； 圖6為圖5中的B-B剖視圖；圖7為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種氣動卡盤，包括通過螺釘固定在機床上 的外殼1，在外殼1中同軸密封滑動裝配有活塞2，在活塞2和外殼1之間設置有第二密封 圈12，外殼1的前端通過螺釘固定安裝有卡爪座3，卡爪座3上均布有沿徑向延伸的三道滑 槽31，在每道滑槽31中均滑動裝配有帶卡爪6的動力楔塊5，卡爪座3和活塞2同軸轉動配合，卡爪座3的后端的外徑與活塞2的前端的內徑滑動密封配合，在卡爪座的外徑的外表 面上設置有用于安裝密封圈的密封槽，在活塞2的前端面上向外延伸有繞活塞周向均布的 三對主凸楔21和三對副凸楔22，主凸楔21和副凸楔22的結構相同，且主凸楔21和副凸楔 22以對為單位繞周向交錯布置，任意相鄰的兩對主凸楔21之間均有一對副凸楔22，在三個 動力楔塊5上設置有與主凸楔21對應的滑動配合的斜槽，而在卡爪座3后端面的相對應位 置處設有用于容納副凸楔22的容納槽32 ；活塞2后部與外殼1之間形成第一腔室7，活塞 2的前部與卡爪座3之間形成第二腔室8，活塞2上穿設有后部伸出外殼的導桿，導桿上帶 有通往第一腔室7的第一氣道41和通往第二腔室8的第二氣道42，本實施例中的導桿為同 軸穿裝在活塞和卡爪座中的空心套筒4，空心套筒4的前端沿套筒徑向朝外延伸的凸緣，在 凸緣上設置有螺釘孔，在卡爪座3的中心孔的前端設有與空心套筒4的凸緣相對應的沉孔， 通過螺釘將空心套筒與卡爪座固定連接，活塞2和空心套筒4之間為滑動密封配合，所述的 第一氣道41和第二氣道42均設置套筒壁上，活塞2上與第二氣道開口相對應的內徑處設 有與第二氣道連通的凹槽24，而在空心套筒4與卡爪座3之間設置有第三密封圈13，同時 在空心套筒4和活塞2及外殼之間同樣設置有第一密封圈11，空心套筒4的后方設有用于 向第一氣道和第二氣道供氣的供氣裝置。本實施例中的供氣裝置包括機床主軸連接套和與連接套固定連接的回轉器，在主 軸連接套和回轉器中穿設兩條分別與第一氣道和第二氣道對應連通的管路，管路連接有供 氣泵及氣壓調節器及各種電子控制閥。采用回轉器可以有效防止當氣動卡盤在旋轉時造成 管路纏繞問題。如圖1、圖3、圖4所示，活塞中心設置有與空心套筒相配合的中心通孔23，活塞 的內徑與卡爪座的外徑滑動密封配合，在活塞的前端面上沿周向均布有六對結構相同的凸 楔，其中有三對主凸楔21和三對副凸楔22，主凸楔和副凸楔間隔分布。如圖1、圖5、圖6所示，在卡爪座3上設置有均布的沿徑向延伸的滑槽31，本實施 例中的滑槽的結構與現有技術中的結構基本相同，在卡爪座3的后端面上設置有與副凸楔 相對應的用于容納副凸楔的容納槽32，在本實施例中容納槽為斜槽，且當主凸楔沿活塞軸 向前進到極限位置之前，容納槽不會阻擋副凸楔在活塞軸向上的前進，從而保證當主凸楔 向前擠壓動力楔塊時，副凸楔不會因為容納槽的阻擋而導致氣動卡盤無法正常鎖緊工作。在本實施例中，因為在卡爪座和活塞的中心通孔中設置的是空心套筒，此時，較長 的加工工件可以深入到空心套筒中，便于加工較長工件。并且將空心套筒穿裝在卡爪座和 活塞中，加強了兩者的對中性和同軸，并且也提高了卡爪座的剛度。本實施例中的氣動卡盤在使用時，當需要卡爪工作鎖緊工件時，供氣裝置通過第 一氣道向第一腔室內供氣，活塞在氣壓作用下向前移動，此時活塞前段的主凸楔通過擠壓 動力楔塊上斜槽的內斜面而迫使動力楔塊沿滑槽向卡爪座的中心移動，直至鎖緊工件，而 當需要放開工件時，供氣裝置通過第二氣道向第二腔室供氣，第一腔室內的氣體通過第一 氣道導走，活塞向后移動，此時活塞前段的主凸楔通過擠壓動力楔塊上斜槽的外斜面而迫 使動力楔塊沿滑槽遠離卡爪座的中心而松開工件，完成對加工工件的加持和松放。而當三 對主凸楔中的一個主凸楔出現損壞時，可將外殼打開，然后將活塞向后退出一定距離，轉動 活塞，將副凸楔轉動到與動力楔塊的斜槽想對應位置，而將主凸楔轉動到與卡爪座后端面 上的容納槽相對應的位置處，將活塞重新旋入，然后將外殼重新裝好，即可保證氣動卡盤重新正常工作，提高了活塞的使用壽命，降低了氣動卡盤的使用、維修成本。實施例2 其與實施例1的不同之處在于本實施例中的卡爪座3中心沒有中心通孔，活塞的 中心通孔中安裝導桿51，導桿51的前端通過螺紋與活塞2固定連接，此時，導桿51與外殼 滑動配合，為了保證第一腔室和第二腔室的氣密性，則需要在導桿與活塞及外殼之間的相 對應位置處安裝密封圈。本實施例中的容納槽為繞卡爪座周向上設置的環槽，此時就不在要求主凸楔和副 凸楔之間在周向上的位置關系，只需保證三對主凸楔之間及三對副凸楔之間的位置關系即 可，降低了加工要要求。上述兩個實施例中的主凸楔均為三對，此時副凸楔也為三對，但具體實施時，也可 將本實用新型的結構應用到四爪卡盤中，此時主凸楔為四對，于此相對應的副凸楔也為四 對，同時設置于卡爪座上的容納槽也相應的增加，并且與副凸楔相對應。
權利要求1.一種氣動卡盤，包括外殼、活塞和固設在外殼前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其徑 向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑動裝配有帶卡爪的動力楔塊，活塞的前端沿周向均布 有三對主凸楔，在三個動力楔塊上具有與主凸楔滑動配合的斜槽，其特征在于所述活塞的 前端在任意相鄰的兩對主凸楔之間設置有一對副凸楔，三對副凸楔繞周向均布，所述的三 對副凸楔與主凸楔的結構相同，在卡爪座的后端面的相對應位置處設有用于容納副凸楔的 容納槽，副凸楔在容納槽中自由出入。
2.根據權利要求1所述的氣動卡盤，其特征在于所述活塞后部與外殼之間形成第一 腔室，活塞前部與卡爪座之間形成第二腔室，活塞和卡爪座的中心設置有同軸的中心通孔， 在中心通孔中同軸穿裝有空心套筒，空心套筒的前端與卡爪座固定連接，活塞上的中心通 孔和空心套筒之間滑動密封配合，空心套筒的套筒壁上設置有通往第一腔室的第一氣道和 通往第二腔室的第二氣道，空心套筒的后方設有用于向第一氣道和第二氣道供氣的供氣裝 置。
3.根據權利要求2所述的氣動卡盤，其特征在于所述活塞上與第二氣道開口相對應 的內孔壁處設有與第二氣道連通的凹槽。
4.根據權利要求2所述的氣動卡盤，其特征在于所述空心套筒的外筒壁與活塞和卡 爪座的的中心通孔的內孔壁之間分別設置有第一密封圈。
5.根據權利要求1所述的氣動卡盤，其特征在于所述活塞后部與外殼之間形成第一 腔室，活塞前部與卡爪座之間形成第二腔室，活塞上穿設有后部伸出外殼的導桿，導桿上帶 有通往第一腔室的第一氣道和通往第二腔室的第二氣道，所述導桿通過螺紋與活塞同軸固 連，在導桿和活塞及外殼之間均設置有密封圈，導桿的后方設有用于向第一氣道和第二氣 道供氣的供氣裝置。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的氣動卡盤，其特征在于所述供氣裝置包括主 軸連接套和與主軸連接套同軸固連的回轉器，在主軸連接套和回轉器中穿設兩條分別與第 一氣道和第二氣道對應連通的管路。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的氣動卡盤，其特征在于所述卡爪座的后端面 上設置的用于容納副凸楔的容納槽為繞卡爪座周向設置的環槽。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的氣動卡盤，其特征在于所述卡爪和動力楔塊 的對應結合部上設置有相互咬合的調節牙。
9.根據權利要求1至5中任一項所述的氣動卡盤，其特征在于所述卡爪座后端的外 徑與活塞的內徑密封滑動配合。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的氣動卡盤，其特征在于所述活塞的外徑和外 殼的內徑滑動密封配合，在活塞和外殼之間設置有第二密封圈。
專利摘要本實用新型公開了一種氣動卡盤，包括外殼、活塞和固設在外殼前端的卡爪座，卡爪座上均布有沿其徑向延伸的三道滑槽，每道滑槽中均滑動裝配有帶卡爪的動力楔塊，活塞的前端沿周向均布有三對主凸楔，在三個動力楔塊上具有與主凸楔滑動配合的斜槽，所述活塞和卡爪座轉動配合，活塞的前端在任意相鄰的兩對主凸楔之間設置有一對副凸楔，三對副凸楔繞周向均布，所述的三對副凸楔與主凸楔的結構相同，在卡爪座的后端面的相對應位置處設有用于容納副凸楔的容納槽。當主凸楔不能使用時，可以采用使用備用的副凸楔，這樣氣動卡盤繼續正常工作，不會因為氣動卡盤中活塞上的主凸楔損壞而更換活塞，提高了活塞的使用壽命，降低了氣動卡盤的使用維修成本。
文檔編號B23B31/24GK201880944SQ201020630519
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者李東升 申請人:李東升