[发明专利]一种基于端齿传动的四爪自动调心装置与方法

说明书

本发明公开了一种基于端齿传动的四爪自动调心装置，四爪夹盘套筒一端与驱动电机驱动连接；在四爪夹盘套筒前后端沿圆周分别安装有四个前夹爪和四个后夹爪；在四爪夹盘套筒前后端外侧分别设置有两个调节组件，每两个调节组件一一水平相对对称设置；还包括测量架，测量时测量架伸进工件内腔中，测量架固定在滑台座上，滑台座固定在滑板上，滑板与电机一横向驱动连接，滑板和电机一均安装在滑鞍上，滑鞍与电机二纵向驱动连接；测量架前端间隔安装有两个位移传感器。本发明还公开了一种基于端齿传动的四爪自动调心方法。本发明的装置及方法，保证了夹爪不会松脱，使四爪夹盘的可靠性更高。

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种基于端齿传动的四爪自动调心装置，本发明还涉及该种基于端齿传动的四爪自动调心方法。

背景技术

现有技术的三爪夹盘夹紧工件时，其三个夹爪同时向轴线移动，属于定心夹紧机构，使用非常方便，但对于被夹紧工件表面复杂、非回转面或表面质量较差等情况，三爪夹盘难以实现有效夹紧定位，这时就可能需要四爪定位夹紧的方式。四爪夹盘的调心原理不同于三爪夹盘，四爪夹盘需要分别调节四个夹爪，才能使被加工表面回转中心与机床主轴回转中心一致，以实现被加工表面的有效加工。

现有技术的四爪夹盘调心时，需要对四个夹爪分别进行调节，这时需要用千分表或百分表等辅助测量偏心才能实现工件偏心调节，有经验的技术人员可以很快调节好，经验不足的人可能会导致偏心越调越大；尤其是对于轴向尺寸较长的空心件加工，需要在工件前后各设置一套四爪夹盘，导致工件调心难度越来越大，因此工程实际中迫切需要一种能够代替手工操作的四爪自动调心装置，来提高大型复杂空心结构件的加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于端齿传动的四爪自动调心装置，解决了现有技术没有专业设备，采用手工调节四爪夹盘，调心精度差的问题。

本发明的另一目的是提供一种基于端齿传动的四爪自动调心方法，解决了现有技术采用手工方式调节四爪夹盘，过度依赖操作者经验、调心效率低的问题。

本发明采用的技术方案是，一种基于端齿传动的四爪自动调心装置，包括四爪夹盘套筒，四爪夹盘套筒一端与驱动电机驱动连接；在四爪夹盘套筒前后端沿圆周分别安装有四个前夹爪和四个后夹爪，四个前夹爪沿圆周均匀分布，四个后夹爪同样沿圆周均匀分布，所有的前夹爪和后夹爪的结构一致；在四爪夹盘套筒前后端外侧分别设置有两个调节组件，总共四个调节组件，每两个调节组件一一水平相对对称设置；还包括测量架，测量时测量架伸进工件内腔中，测量架固定在滑台座上，滑台座固定在滑板上，滑板与电机一横向驱动连接，滑板和电机一均安装在滑鞍上，滑鞍与电机二纵向驱动连接；测量架前端间隔安装有两个位移传感器。

本发明采用的另一技术方案是，一种基于端齿传动的四爪自动调心方法，利用上述的四爪自动调心装置，按照以下步骤实施：

步骤1、固定工件，将工件放入四爪夹盘套筒中，通过四爪夹盘套筒的前夹爪、后夹爪固定住工件；

步骤2、将测量架伸入工件内腔中，使得位移传感器D₁、位移传感器D₂分别与前夹爪、后夹爪所在横截面对应，这时，位移传感器D₁、位移传感器D₂与四爪夹盘套筒的回转中心的偏移量是已知的，设为P₀；

步骤3、测量与绘制工件内孔曲线，

驱动电机带动四爪夹盘套筒和工件旋转，以X轴为参考位置开始记录角度信息θ_i，通过两个位移传感器采集位移信息Q_i，根据所采集到的位移和角度信息绘制工件的内圆曲线图，该内圆曲线图的坐标如下：

步骤4、确定偏心位置和夹爪位移量，