夾緊機構及車削機床的制作方法

本發明涉及機加工設備技術領域，尤其是涉及一種夾緊機構及車削機床。

背景技術：

夾緊機構是機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。車削加工時，根據車削加工的內容及工件的形狀和尺寸，常采用三爪卡盤或四爪卡盤裝夾工件。

三爪自動卡盤主要包括卡盤體、設于卡盤體上的小錐齒輪、與小錐齒輪嚙合的大錐齒輪和設于大錐齒輪上的三個卡爪，當卡盤扳手插入卡盤體上任意一個小錐齒輪的四方孔內轉動時，小錐齒輪帶動大錐齒輪轉動，大錐齒輪背面的平面螺紋帶動三個卡爪沿卡盤體的徑向向槽內同時做向心或離心移動，以夾緊或松開工件。

四爪卡盤的卡盤體上設有四條徑向槽，四個卡爪一一對應安裝于徑向槽內，卡爪背面以螺紋與螺桿相配合，螺桿端部設有一方孔，當用卡盤扳手轉動某一個螺桿時，相應的卡爪即可移動，實現夾緊或松開工件。四爪單動卡盤夾緊力大，可裝夾大型以及其他不規則形狀的工件。

三爪卡盤和四爪卡盤對工件產生的夾持力均難以檢測和控制，對于薄壁類工件夾持力可能會使工件產生變形，此外，利用四爪卡盤裝夾不規則形狀工件時，對工件找正操作比較復雜，從而使定位效率低。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種夾緊機構，以緩解現有技術中夾緊機構可能會使薄壁工件產生變形和定位效率低的技術問題。

本發明提供的夾緊機構包括：真空泵、第一真空表、主軸和夾緊組件，所述真空泵和所述第一真空表均與所述主軸的內部相通，所述主軸與所述夾緊組件連接；

所述夾緊組件包括夾緊工裝，所述夾緊工裝上設有定位面，所述定位面上設有多個真空孔，多個所述真空孔均與所述主軸的內部相通。

進一步地，所述夾緊組件還包括銜接塊，所述銜接塊與所述主軸連接，所述夾緊工裝連接于所述銜接塊的遠離所述主軸的一端，所述銜接塊上設有用于連通所述主軸和所述真空孔的通孔。

進一步地，所述銜接塊和所述夾緊工裝上對應地設有連接孔和定位孔。

進一步地，所述銜接塊的側面上設有多個動平衡調整孔，多個所述動平衡調整孔沿所述銜接塊的周向均勻分布。

進一步地，所述真空泵與所述主軸之間設有電磁閥，所述電磁閥分別與機床的自動控制機構和外接的手動控制機構信號連接。

進一步地，所述真空泵與所述電磁閥之間設有第二真空表。

進一步地，還包括報警機構，所述報警機構與所述第一真空表信號連接。

進一步地，所述定位面包括葉片定位面和三個凸臺定位面，所述葉片定位面呈弧形，呈弧形的所述葉片定位面向遠離所述夾緊工裝的中心的方向凸出，三個所述凸臺定位面均勻分布于所述葉片定位面的遠離所述夾緊工裝的中心的一側。

進一步地，所述葉片定位面高于所述凸臺定位面，所述凸臺定位面與所述葉片定位面之間的距離范圍為1.082mm－1.087mm。

在使用本發明提供的夾緊機構夾緊工件時，將工件的定位面與夾緊工裝上的定位面接觸，夾緊工裝上的定位面對工件起到快速定位的作用，啟動真空泵，夾緊工裝上的真空孔與主軸內部相通，主軸內部與真空泵相通，利用壓力將工件固定于夾緊工裝上，第一真空表實時顯示工件受到的真空壓力值，防止工件受到的真空壓力超過工件能夠承受的極限值，而使工件產生變形。

與現有的夾緊機構相比，本發明提供的夾緊機構利用夾緊工裝上的定位面實現對工件的快速定位，提高了定位效率；真空泵與第一真空表配合，在將工件定位至夾緊工裝上的同時，防止工件受力過大而產生變形，對工件起到保護作用。

本發明的另一目的在于提供一種車削機床，以緩解現有技術中夾緊機構可能會使薄壁工件產生變形和定位效率低的技術問題。

本發明提供的車削機床包括上述技術方案所述的夾緊機構。

所述的車削機床與上述的夾緊機構相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的夾緊機構的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的夾緊機構中夾緊工裝的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的夾緊機構中銜接塊的主視圖；

圖4為本發明實施例提供的夾緊機構中銜接塊的右視圖。

圖標：100－真空泵；200－第一真空表；300－主軸；400－夾緊組件；410－夾緊工裝；411－真空孔；412－葉片定位面；413－凸臺定位面；420－銜接塊；421－通孔；422－動平衡調整孔；430－連接孔；440－定位孔；500－電磁閥；600－第二真空表。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

圖1為本發明實施例提供夾緊機構的結構示意圖，如圖1所示，本發明實施例提供的夾緊機構包括：真空泵100、第一真空表200、主軸300和夾緊組件400，真空泵100和第一真空表200均與主軸300連接，主軸300與夾緊組件400連接；夾緊組件400包括夾緊工裝410，夾緊工裝410上設有定位面，定位面上設有多個真空孔411，多個真空孔411均與主軸300的內部相通。

如圖1所示，主軸300為中空管，主軸300的一端通過通氣管與真空泵100連接、另一端與夾緊組件400連接，主軸300的與真空泵100連接的一端通過通氣管與第一真空表200連接，以使第一真空表200檢測主軸300內的真空壓力。

在使用本發明實施例提供的夾緊機構夾緊工件時，將工件的定位面與夾緊工裝410上的定位面接觸，夾緊工裝410上的定位面對工件起到快速定位的作用，啟動真空泵100，夾緊工裝410上的真空孔411與主軸300內部相通，主軸300內部與真空泵100相通，利用壓力將工件固定于夾緊工裝410上，第一真空表200實時顯示工件受到的真空壓力值，防止工件受到的真空壓力超過工件能夠承受的極限值，而使工件產生變形。

與現有的夾緊機構相比，本發明實施例提供的夾緊機構利用夾緊工裝410上的定位面實現對工件的快速定位，提高了定位效率；第一真空泵100與第一真空表200配合，在將工件定位至夾緊工裝410上的同時，防止工件受力過大而產生變形，對工件起到保護作用。

進一步地，夾緊組件400還包括銜接塊420，銜接塊420與主軸300連接，夾緊工裝410連接于銜接塊420的遠離主軸300的一端，銜接塊420上設有用于連通主軸300和真空孔411的通孔421。

如圖1所示，銜接塊420呈圓柱形，銜接塊420的圓周面上設置有沿銜接塊420的周向延伸的凹槽，如圖3和圖4所示，銜接塊420的中部設置有呈圓柱形的通孔421，通孔421的軸線與銜接塊420的軸線重合；銜接塊420的圖1所示的右端通過螺栓與主軸300連接，夾緊工裝410連接于銜接塊420的圖1所示的右端，夾緊工裝410上的真空孔411與銜接塊420上的通孔421相通，從而實現真空孔411與主軸300的內部相通。不同夾緊工裝410可用于定位不同的工件，使夾緊工裝410通過銜接塊420與主軸300連接，可根據需加工的工件的需要，方便更換銜接塊420上的夾緊工裝410。

進一步地，銜接塊420和夾緊工裝410上對應地設有連接孔430和定位孔440。

夾緊工裝410呈圓柱形，夾緊工裝410的直徑等于銜接塊420的直徑，夾緊工裝410的與銜接塊420配合的端面上設置有連接軸，連接軸的軸線與夾緊工裝410的軸線重合；如圖2所示，夾緊工裝410上設置有四個定位孔440，其中，兩個定位孔440位于夾緊工裝410的圖2所示水平直徑線的上側，并且兩個定位孔440相對于夾緊工裝410的豎直直徑線相對設置，另外兩個定位孔440位于夾緊工裝410的圖2所示的直徑線的下側，并且兩個定位相對于夾緊工裝410的豎直直徑線相對設置，并且，上側的兩個定位孔440與下側的兩個定位孔440一一相對設置；同時，夾緊工裝410上設置有四個連接孔430，四個連接孔430均為螺紋孔，其中，兩個連接孔430位于上側的兩個定位孔440之間，且相對于夾緊工裝410的豎直直徑線相對設置，另外兩個連接孔430位于下側的兩個定位孔440之間，且相對于夾緊工裝410的豎直直徑線相對設置，同時，上側的兩個連接孔430與下側的兩個連接孔430一一相對設置。如圖3所示，銜接塊420與夾緊工裝410配合端面上設置有四個連接孔430和四個定位孔440，銜接塊420上的四個連接孔430與夾緊工裝410上的四個連接孔430一一相對設置，銜接塊420上的四個定位孔440與夾緊工裝410上的四個定位孔440一一相對設置。

在將夾緊工裝410連接于銜接塊420上時，首先利用銷軸使夾緊工裝410上的定位孔440的軸線與銜接塊420上的定位孔440的軸線一一對應重合，夾緊工裝410上的連接軸與銜接塊420上的通孔421配合，銷軸固定于夾緊工裝410上的定位孔440和銜接塊420上的定位孔440內，防止夾緊工裝410相對銜接塊420產生移動，然后使螺栓與夾緊工裝410上的連接孔430和銜接塊420上的連接孔430配合，實現夾緊工裝410與銜接塊420的連接。

進一步地，銜接塊420的側面上設有多個動平衡調整孔422，多個動平衡調整孔422沿銜接塊420的周向均勻分布。

在制造和安裝銜接塊420的過程中存在偏差，同時，加工工件只吸附在夾緊工裝410的端面的一邊，這就造成夾緊機構在以圓心為中心的發散線上的重量不相同，在高速旋轉過程中，易出現不同軸運動，造成機床的震動，和產品尺寸的不良；動平衡調整孔422的設置能夠根據檢測的結果在需要的位置增加適當的配重，使夾緊機構在以圓心為中心的發散線上的重量接近相同，從而提高夾緊機構在旋轉過程中的穩定性。

進一步地，真空泵100與主軸300之間設有電磁閥500，電磁閥500分別與機床的自動控制機構和外接的手動控制機構信號連接。

如圖1所示，電磁閥500設于連接真空泵100和主軸300的通氣管上，電磁閥500的一側上的開口通過通氣管與真空泵100連接，相對的另一側上的開口通過通氣管與主軸300連接；電磁閥500的控制線同時與機床的可編程機床控制器和外部的手動控制機構信號連接，可實現機床自動和外部手動同時對電磁閥500進行控制。通過電磁閥500的開啟和關閉，控制真空泵100與主軸300的連通和斷開。

電磁閥500上還設有空壓孔和泄氣閥，空壓孔用于在卸載工件時，通入空氣以減小真空孔411內的負壓，從而減小對工件的作用力，方便將工件從夾緊工裝410上拆卸下；泄氣閥用于實現電磁閥500的運動，泄氣閥能夠排除正向氣壓，使電磁閥500的反向運動更快、更靈敏。

進一步地，真空泵100與電磁閥500之間設有第二真空表600。

如圖1所示，第二真空表600設于連接真空泵100與電磁閥500的通氣管上，由真空泵100產生的負壓首先傳送至第二真空表600，第二真空表600顯示真空泵100輸出的負壓至，可根據第二真空表600的顯示真空泵100輸出的分壓的大小。

進一步地，還包括報警機構，報警機構與第一真空表200信號連接。

具體地，報警機構包括信號接收組件和報警組件，信號接收組件分別與第一真空表200和報警組件信號連接，信號接收組件和報警組件均設置于機床上，信號接收組件同時與機床的加工機構信號連接，報警組件可為報警器或蜂鳴器等。在加工過程中，第一真空表200實時檢測定位面處的真空壓力值，當工件未精準安裝時，工件的端面與定位面之間存在縫隙，從而使定位面處的真空壓力值降低，第一真空表200檢測到的定位面處的真空壓力值降低時，輸出的電壓降低，信號接收組件接收第一真空表200輸送的電壓信號，當信號接收組件接收的電壓低于預設值時，信號接收組件控制報警組件報警，并使機床中的加工機構停止運轉，防止工件飛出對刀具或機床造成損壞；定位面處的真空壓力增大時，第一真空表200輸出的電壓升高，當信號接收組件接收到的第一真空表200輸出的電壓信號高于預設值時，信號接收組件控制報警組件報警，并使機床中的加工機構停止運轉，防止工件因受力過大而產生變形。

進一步地，定位面包括葉片定位面412和三個凸臺定位面413，葉片定位面412呈弧形，呈弧形的葉片定位面412向遠離夾緊工裝410的中心的方向凸出，三個凸臺定位面413均勻分布于葉片定位面412的遠離夾緊工裝410的中心的一側。

如圖2所示，呈弧形的葉片定位面412對應的圓心與夾緊工裝410的中心重合；與工件接觸的定位面的加工精度要求高于其他不起定位作用的平面，葉片定位面412上設置有多個呈弧形的凹槽，用于減少葉片定位面412與工件的接觸面積，從而減少需高精度加工的平面，提高加工夾緊工裝410的效率；多個呈弧形的凹槽在葉片定位面412上均勻分布，使能夠起定位作用的平面均勻分布，真空孔411沿葉片定位面412的兩個側邊均勻分布，兩側邊之間的真空孔411為位于相鄰的凹槽之間，真空孔411的均勻分布，使工件受到的吸附力更加均勻，防止工件受力不均勻而產生變形。凸臺定位面413均位于葉片定位面412的遠離夾緊工裝410的中心的一側，其中，一個凸臺定位面413位于葉片定位面412的圖2所示的左側，第二個凸臺定位面413位于葉片定位面412的圖2所示的右側，第三個凸臺定位面413位于葉片定位面412的圖2所示的上側。在定位工件時，工件上的三個凸臺與三個凸臺定位面413一一對應配合，其余部分與葉片定位面412配合，實現對工件的定位。

進一步地，葉片定位面412高于凸臺定位面413，凸臺定位面413與葉片定位面412之間的距離范圍為1.082mm－1.087mm。

具體地，加工工件包括葉片和三個凸臺，三個凸臺的端面位于同一平面上且高于葉片的端面，三個凸臺的端面均高于葉片的端面1.092mm，凸臺定位面413與葉片定位面412之間的距離差為1.082mm－1.087mm。，將葉片定位于葉片定位面412上時，凸臺與凸臺定位面413的過盈配量范圍為0.005mm－0.01mm。當凸臺與凸臺定位面413的過盈量小于0.005mm時，凸臺的端面相對于凸臺定位面413懸空，在加工過程中，工件產生振動而使凸臺的端面產生振紋；當凸臺與凸臺定位面413的過盈量大于0.01mm時，工件在裝夾后可能會產生傾斜，從而使加工出的同一工件的不同部位厚度不同。凸臺定位面413與葉片定位面412之間的距離范圍為1.082mm－1.087mm，使凸臺與凸臺定位面413的過盈配量范圍為0.005mm－0.01mm，防止凸臺的端面產生振紋或者被加工出的工件的厚度不同。

進一步地，凸臺定位面413采用鑲塊式定位。在加工凸臺定位面413時，利用線切割的方式在夾緊工裝410的端面上切割出凹槽，并將加工好的定位塊鑲嵌入凹槽，定位塊的朝向凹槽開口的端面為凸臺定位面413。凸臺定位面413采用鑲塊式定位，可通過調整鑲塊在凹槽中位置來調整凸臺定位面413與葉片定位面412之間的距離，從而方便調整凸臺與凸臺定位面413的過盈量。

實施例二

本實施例二的目的在于提供一種車削機床，以緩解現有技術中夾緊機構可能會使薄壁工件產生變形和定位效率低的技術問題。

本實施例二提供的車削機床包括實施例一提供的夾緊機構。

本實施例二提供的車削機床與實施例一提供的夾緊機構相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。