一种随速调节夹紧力的车床卡盘制造技术

一种随速调节夹紧力的车床卡盘，包括安装于主轴上的齿轮Ⅰ、安装于车床床身上的液压马达、安装于液压马达输出轴上的齿轮Ⅲ、超越离合器、用于检测齿轮Ⅲ转速的速度检测机构、阀板、设置于阀板内的流量调节阀以压力调节阀。粗车工艺时超越离合器不结合。精车前，超越离合器结合，驱动轴转动通过凸轮Ⅱ驱动压力调节阀的阀杆向内运动，此时压力调节阀的压力变小，从而液压驱动机构处的油压降低，各个卡爪对工件的夹紧力降低，防止在精车工艺时，由于啃刀造成卡爪对工件表面形成划痕。驱动轴转动时同时通过凸轮Ⅰ驱动流量调节阀的阀杆向内运动，此时流量调节阀的流量变大，从而使液压马达的转速提高，使超越离合器的外圈转速再次大于其内圈转速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控车床领域，具体涉及一种随速调节夹紧力的车床卡盘。
技术介绍
数控车床由于具有加工精度高以及效率高的特点从而得到了广泛的普及，但是数控车床在加工零件时一般需要先粗车后精车的流程工艺，粗车时，车床主轴转速低而车道吃刀量大从而需要车床卡盘的卡爪以较大的压紧力压紧工件，但是精车时，车床主轴转速大幅提高，吃刀量减小，此时工件的转速很高，如果程序错误导致啃刀情况发生时，由于工件在高转速下的惯性大，从而压紧的卡爪会在工件表面形成划痕，从而导致工件的报废。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种随着车床卡盘转速提高卡爪的夹紧力降低的随速调节夹紧力的车床卡盘。本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种随速调节夹紧力的车床卡盘，包括车床床身、通过轴承Ⅰ转动安装于车床床身内的主轴、设置于主轴尾端带轮以及设置于主轴前端的卡盘盘体，所述带轮通过传动皮带与车床电机传动连接，N个卡爪通过滑槽滑动安装于卡盘盘体上，各个卡爪通过卡爪驱动机构驱动其相互同步向外侧打开或同步向内侧收缩，还包括安装于主轴上的齿轮Ⅰ、安装于车床床身上的液压马达、安装于液压马达输出轴上的齿轮Ⅲ、超越离合器、用于检测齿轮Ⅲ转速的速度检测机构、阀板、设置于阀板内的流量调节阀以压力调节阀、通过轴承Ⅲ转动安装于阀板上的驱动轴、设置于流量调节阀上的进油口Ⅱ以及出油口Ⅱ、设置于压力调节阀上的进油口Ⅰ和出油口Ⅰ、分别设置于驱动轴上的凸轮Ⅰ和凸轮Ⅱ以及用于使驱动轴定角度转动的驱动机构，所述超越离合器的外圈通过齿轮Ⅳ与齿轮Ⅲ相啮合，转轴一端转动安装于车床床身上，其另一端与超越离合器内圈相连接，所述转轴上固定有齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅱ与齿轮Ⅰ相啮合，所述卡爪驱动机构驱动为液压驱动机构，进油口Ⅰ以及进油口Ⅱ分别通过油管连接于油泵，液压驱动机构通过油管连接于出油口Ⅰ，液压马达通过油管连接于出油口Ⅱ，当驱动机构驱动驱动轴转动时凸轮Ⅰ推动流量调节阀的阀杆向内侧运动过程中，凸轮Ⅱ推动压力调节阀的阀杆向内侧运动，所述速度检测机构以及驱动机构连接于PLC。上述液压驱动机构包括通过轴承Ⅱ水平安装于主轴内的滑套、水平滑动插装于滑套内孔中的驱动杆、安装于车床床身上的旋转油缸，所述滑套的外侧端与车床床身相连接，所述驱动杆的尾端连接于旋转油缸的活塞杆，其头端连接有套筒，所述套筒内设置有锥孔，各个卡爪的尾端设置有与锥孔锥度相配的锥头，卡爪与卡盘盘体之间通过弹簧相连，所述锥头滑动插入于锥孔内，当旋转油缸推动驱动杆向前端运动时，套筒驱动各个卡爪沿滑槽向下滑动并拉伸弹簧。上述速度检测机构包括设置于齿轮Ⅲ外表面上的触发块及光电开关，所述光电开关连接于PLC，所述齿轮Ⅲ每旋转一周，触发块使光电开关产生一次触发信号。上述驱动机构包括为伺服电机以及蜗轮蜗杆减速机，所述伺服电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速机的输入端传动连接，所述驱动轴与蜗轮蜗杆减速机的输出端传动连接，所述驱动轴上设置有反扭力装置，所述反扭力装置作用于驱动轴的扭力与伺服电机转动输出的扭力相反。为了实现压力调节阀及流量调节阀开度的反馈，还包括连接于驱动轴的用于检测驱动轴转动角度的编码器，所述编码器连接于PLC。上述反扭力装置包括分别安装于驱动轴上且相互旋向相反的扭转弹簧Ⅰ和扭转弹簧Ⅱ，所述扭转弹簧Ⅰ和扭转弹簧Ⅱ的一端均固定于阀板上，其另一端均固定于驱动轴上。本专利技术的有益效果是：粗车工艺时主轴的转速较低，液压马达通过齿轮Ⅲ带动超越离合器的外圈旋转，此时液压马达的转速比主轴的转速高，因此超越离合器的外圈转速大于其内圈转速，此时超越离合器不结合。当粗车完毕后，再进行精车前，数控车床将主轴的转速大幅提高，此时超越离合器的内圈转速突然提高并超过其外圈转速，此时超越离合器结合，其内圈驱动外圈同步转动，此时齿轮Ⅲ的转速提高，速度检测机构检测到齿轮Ⅲ的转速变快并反馈至PLC，PLC控制驱动机构驱动驱动轴转动，驱动轴转动通过凸轮Ⅱ驱动压力调节阀的阀杆向内运动，此时压力调节阀的压力变小，从而液压驱动机构处的油压降低，各个卡爪对工件的夹紧力降低，防止在精车工艺时，由于啃刀造成卡爪对工件表面形成划痕。驱动轴转动时同时通过凸轮Ⅰ驱动流量调节阀的阀杆向内运动，此时流量调节阀的流量变大，从而使液压马达的转速提高，使超越离合器的外圈转速再次大于其内圈转速，不但避免液压马达转速过低导致其对主轴旋转产生的阻力，同时使超越离合器再次脱离可以确保数控车床主轴的转速再次提高时，整个系统可以再次使驱动轴改变偏转角度，从而使压力调节阀的压力进一步降低而同时使流量调节阀的流量进一步提高。附图说明图1为本专利技术的主视剖面结构示意图；图2为本专利技术的阀板部位安装结构示意图；图中，1.车床床身2.轴承Ⅰ3.主轴4.轴承Ⅱ5.滑套6.驱动杆7.卡盘盘体8.滑槽9.卡爪10.弹簧11.锥头12.套筒13.锥孔14.带轮15.齿轮Ⅰ16.转轴17.齿轮Ⅱ18.超越离合器19.液压马达20.齿轮Ⅲ21.光电开关22.触发块23.阀板24.压力调节阀25.流量调节阀26.进油口Ⅰ27.出油口Ⅰ28.进油口Ⅱ29.出油口Ⅱ30.轴承Ⅲ31.驱动轴32.凸轮Ⅰ33.凸轮Ⅱ34.伺服电机35.蜗轮蜗杆减速机36.扭转弹簧Ⅰ37.扭转弹簧Ⅱ38.齿轮Ⅳ39.旋转油缸。具体实施方式下面结合附图1、附图2对本专利技术做进一步说明。一种随速调节夹紧力的车床卡盘，包括车床床身1、通过轴承Ⅰ2转动安装于车床床身1内的主轴3、设置于主轴3尾端带轮14以及设置于主轴3前端的卡盘盘体7，带轮14通过传动皮带与车床电机传动连接，N个卡爪9通过滑槽8滑动安装于卡盘盘体7上，各个卡爪9通过卡爪驱动机构驱动其相互同步向外侧打开或同步向内侧收缩，还包括安装于主轴3上的齿轮Ⅰ15、安装于车床床身1上的液压马达19、安装于液压马达19输出轴上的齿轮Ⅲ20、超越离合器18、用于检测齿轮Ⅲ20转速的速度检测机构、阀板23、设置于阀板23内的流量调节阀25以压力调节阀24、通过轴承Ⅲ30转动安装于阀板23上的驱动轴31、设置于流量调节阀25上的进油口Ⅱ28以及出油口Ⅱ29、设置于压力调节阀24上的进油口Ⅰ26和出油口Ⅰ27、分别设置于驱动轴31上的凸轮Ⅰ32和凸轮Ⅱ33以及用于使驱动轴31定角度转动的驱动机构，超越离合器18的外圈通过齿轮Ⅳ38与齿轮Ⅲ20相啮合，转轴16一端转动安装于车床床身1上，其另一端与超越离合器18内圈相连接，转轴16上固定有齿轮Ⅱ17，齿轮Ⅱ17与齿轮Ⅰ15相啮合，卡爪驱动机构驱动为液压驱动机构，进油口Ⅰ26以及进油口Ⅱ28分别通过油管连接于油泵，液压驱动机构通过油管连接于出油口Ⅰ27，液压马达19通过油管连接于出油口Ⅱ29，当驱动机构驱动驱动轴31转动时凸轮Ⅰ32推动流量调节阀25的阀杆向内侧运动过程中，凸轮Ⅱ33推动压力调节阀24的阀杆向内侧运动，速度检测机构以及驱动机构连接于PLC。车削前，油泵将液压油经压力调节阀24输送至液压驱动机构处，液压驱动机构驱动N个卡爪动作将待车削的工件夹紧，车床电机通过皮带利用带轮14驱动主轴3旋转，由于先进行的是粗车工艺，主轴3的转速较低。油泵将液压油同时经流量控制阀25输送至液压马达19中，使液压马达19旋转，液压马达19通过齿轮Ⅲ带动超越离合器18的外圈旋转，此时液压马达19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随速调节夹紧力的车床卡盘，包括车床床身（1）、通过轴承Ⅰ（2）转动安装于车床床身（1）内的主轴（3）、设置于主轴（3）尾端带轮（14）以及设置于主轴（3）前端的卡盘盘体（7），所述带轮（14）通过传动皮带与车床电机传动连接，N个卡爪（9）通过滑槽（8）滑动安装于卡盘盘体（7）上，各个卡爪（9）通过卡爪驱动机构驱动其相互同步向外侧打开或同步向内侧收缩，其特征在于：还包括安装于主轴（3）上的齿轮Ⅰ（15）、安装于车床床身（1）上的液压马达（19）、安装于液压马达（19）输出轴上的齿轮Ⅲ（20）、超越离合器（18）、用于检测齿轮Ⅲ（20）转速的速度检测机构、阀板（23）、设置于阀板（23）内的流量调节阀（25）以压力调节阀（24）、通过轴承Ⅲ（30）转动安装于阀板（23）上的驱动轴（31）、设置于流量调节阀（25）上的进油口Ⅱ（28）以及出油口Ⅱ（29）、设置于压力调节阀（24）上的进油口Ⅰ（26）和出油口Ⅰ（27）、分别设置于驱动轴（31）上的凸轮Ⅰ（32）和凸轮Ⅱ（33）以及用于使驱动轴（31）定角度转动的驱动机构，所述超越离合器（18）的外圈通过齿轮Ⅳ（38）与齿轮Ⅲ（20）相啮合，转轴（16）一端转动安装于车床床身（1）上，其另一端与超越离合器（18）内圈相连接，所述转轴（16）上固定有齿轮Ⅱ（17），所述齿轮Ⅱ（17）与齿轮Ⅰ（15）相啮合，所述卡爪驱动机构驱动为液压驱动机构，进油口Ⅰ（26）以及进油口Ⅱ（28）分别通过油管连接于油泵，液压驱动机构通过油管连接于出油口Ⅰ（27），液压马达（19）通过油管连接于出油口Ⅱ（29），当驱动机构驱动驱动轴（31）转动时凸轮Ⅰ（32）推动流量调节阀（25）的阀杆向内侧运动过程中，凸轮Ⅱ（33）推动压力调节阀（24）的阀杆向内侧运动，所述速度检测机构以及驱动机构连接于PLC。...

【技术特征摘要】
1.一种随速调节夹紧力的车床卡盘，包括车床床身（1）、通过轴承Ⅰ（2）转动安装于车床床身（1）内的主轴（3）、设置于主轴（3）尾端带轮（14）以及设置于主轴（3）前端的卡盘盘体（7），所述带轮（14）通过传动皮带与车床电机传动连接，N个卡爪（9）通过滑槽（8）滑动安装于卡盘盘体（7）上，各个卡爪（9）通过卡爪驱动机构驱动其相互同步向外侧打开或同步向内侧收缩，其特征在于：还包括安装于主轴（3）上的齿轮Ⅰ（15）、安装于车床床身（1）上的液压马达（19）、安装于液压马达（19）输出轴上的齿轮Ⅲ（20）、超越离合器（18）、用于检测齿轮Ⅲ（20）转速的速度检测机构、阀板（23）、设置于阀板（23）内的流量调节阀（25）以压力调节阀（24）、通过轴承Ⅲ（30）转动安装于阀板（23）上的驱动轴（31）、设置于流量调节阀（25）上的进油口Ⅱ（28）以及出油口Ⅱ（29）、设置于压力调节阀（24）上的进油口Ⅰ（26）和出油口Ⅰ（27）、分别设置于驱动轴（31）上的凸轮Ⅰ（32）和凸轮Ⅱ（33）以及用于使驱动轴（31）定角度转动的驱动机构，所述超越离合器（18）的外圈通过齿轮Ⅳ（38）与齿轮Ⅲ（20）相啮合，转轴（16）一端转动安装于车床床身（1）上，其另一端与超越离合器（18）内圈相连接，所述转轴（16）上固定有齿轮Ⅱ（17），所述齿轮Ⅱ（17）与齿轮Ⅰ（15）相啮合，所述卡爪驱动机构驱动为液压驱动机构，进油口Ⅰ（26）以及进油口Ⅱ（28）分别通过油管连接于油泵，液压驱动机构通过油管连接于出油口Ⅰ（27），液压马达（19）通过油管连接于出油口Ⅱ（29），当驱动机构驱动驱动轴（31）转动时凸轮Ⅰ（32）推动流量调节阀（25）的阀杆向内侧运动过程中，凸轮Ⅱ（33）推动压力调节阀（24）的阀杆向内侧运动，所述速度检测机构以及驱动机构连接于PLC。2.根据权利要求1所述的随速调节夹紧力的车床卡盘，其特征在于：所述液压驱动机构包括通过轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新平，王建立，姚传峰，
申请(专利权)人：山东交通职业学院，
类型：发明
国别省市：山东;37