[发明专利]一种旋转工件柔性驱动卡具

说明书

本发明涉及一种旋转工件柔性驱动卡具，包括旋转底盘和柔性卡盘；旋转底盘安装在机床主轴上并相对于机床主轴同轴自由转动，柔性卡盘通过柔性连接杆安装在旋转底盘上，柔性连接杆上套有柔性连接弹簧。本发明的有益效果是：采用柔性连接杆、柔性连接孔和柔性连接弹簧的结构，实现旋转工件的柔性卡固，可以避免圆柱类工件的夹持过程中产生的应力和弹性变形，保证机械加工的精度和质量。可消除圆柱类工件精加工时圆度误差过大、锥度误差过大、圆柱度误差过大、加工表面产生震纹及走刀纹等缺陷，可显著提高工件的结构精度和光洁度。

技术领域

本发明属于机械旋转传动机构，尤其涉及一种旋转工件柔性驱动卡具。

背景技术

在圆柱类工件的加工过程中，常用的加工方法是采用卡具（通常是卡盘）夹持工件的一端，工件的另一端由顶尖支撑，但卡具的夹持力的轴线与顶尖的中心线并不能保证准确的同轴状态，会使工件在卡具和顶尖之间产生一定的径向应力，在高精度的加工过程中会影响加工质量，出现工件精加工后圆度误差过大，工件加工后锥度过大，圆柱度过大，加工表面震纹走刀纹等明显影响光洁度的问题。改进方法是采用自由旋转的卡具支承工件，用卡箍紧固在工件上，通过拨盘拨动卡箍使工件旋转；但在自动化生产线上，不能采用人工为每个工件安装和拆卸卡箍，需要采用在卡具上设置卡固工件的卡盘，由拨盘拨动卡盘使工件旋转。在这种工件的装卡方式中，卡盘在卡固工件的同事还会对工件产生附加的作用力，包括径向和轴向的作用力，会使工件产生内应力或弹性变形，工件加工完成后在内应力或弹性恢复的作用下产生变形，影响工件的加工质量，尤其在对径加工的过程影响尤为明显。

发明内容

本发明的目的是提出一种旋转工件柔性驱动卡具的技术方案，避免因卡具的附加作用力影响加工精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种旋转工件柔性驱动卡具，用于在机床上装卡旋转的工件，包括旋转底盘和柔性卡盘；所述旋转底盘安装在机床主轴上并相对于机床主轴同轴自由转动，所述柔性卡盘通过柔性连接杆安装在所述旋转底盘上，所述柔性连接杆上套有柔性连接弹簧，所述柔性连接弹簧的一端顶压所述柔性卡盘，所述柔性连接弹簧的另一端顶压所述旋转底盘。

更进一步，为了使柔性卡盘稳定地安装在旋转底盘上，所述柔性卡盘通过多只柔性连接杆安装在所述旋转底盘上，多只所述柔性连接杆环绕所述柔性卡盘的轴线等分分布。

更进一步，为了实现柔性卡盘的柔性连接效果，所述旋转底盘设有柔性连接孔，所述柔性连接杆穿过所述柔性连接孔，所述柔性连接杆在穿出所述柔性连接孔的端头设有锁定螺母和端面垫圈，所述柔性连接杆与所述柔性卡盘固定连接。

更进一步，为了获得良好的柔性连接效果，所述柔性连接孔内设有与所述柔性连接杆配合的连接沿，所述连接沿的两侧是向外扩张的锥孔。

更进一步，一种较佳的柔性连接孔的结构是，所述连接沿的一侧是外侧扩张锥孔，所述外侧扩张锥孔的锥度为1:8，所述外侧扩张锥孔的长度是所述柔性连接孔长度的0.77倍，所述外侧扩张锥孔与所述连接沿之间设有55°的过渡倒角；所述连接沿的另一侧是内侧扩张锥孔，所述内侧扩张锥孔的锥度为1:1.66，所述内侧扩张锥孔的长度是所述柔性连接孔长度的0.23倍；所述内侧扩张锥孔相对于所述柔性连接弹簧。

更进一步，为了使卡具运转平稳并方便维修，所述旋转底盘设有柔性连接套，所述柔性连接套包括柔性连接外套和柔性连接内套，所述柔性连接孔设置在所述柔性连接内套中，所述柔性连接内套设置在所述柔性连接外套内，所述柔性连接外套是高硬度材质的柔性连接外套，所述柔性连接内套是铜制的柔性连接内套。

更进一步，所述机床主轴设有拨盘，所述柔性卡盘设有驱动块，所述拨盘通过驱动块拨动柔性卡盘旋转。

更进一步，为了稳定地卡固工件，所述柔性卡盘设有至少三个卡紧工件的卡爪。