技术领域
[0001] 本
发明涉及机床工具领域，尤其是普通机床、数控机床的卡盘。
背景技术
[0002] 卡盘是普通机床、数控机床夹持
工件的主要夹具，尤其是
车床，据统计，在车上有90%以上的零件使用卡盘夹持；当前所使用的卡盘，按动
力分类主要有两种形式：手动卡盘和自动卡盘，手动卡盘一般配置在普通机床上，自动卡盘配置在数控机床上；手动卡盘和自动卡盘在结构上完全不同，手动卡盘是通过手动旋转丁字形
扳手，继而拨动卡盘体内的螺旋端齿盘，螺旋端齿盘驱动卡爪，使卡爪向心或离心滑动，从而卡紧或松开工件；自动卡盘通常以
气动、电动或液压作为动力源，通过执行元件带动一个楔形
块，由楔形块驱动卡爪，使卡爪向心或离心滑动，从而卡紧或松开工件。由于二者的机构不同，对工件的夹持范围也有不同，手动卡盘的夹持范围一般从几毫米到几百毫米，范围很大；而自动卡盘仅有几毫米到十几毫米，最大到几十毫米，范围很小；为了解决这一矛盾，一般自动卡盘大都配有活动卡爪，通过更换活动卡爪以扩大夹持工件的范围，但是，这种方法并不十分理想。
[0003] 随着数控技术的迅速发展，机床的
主轴转速越来越高，由于卡盘卡爪自身的
离心力，当卡盘的转速升高时，卡盘的夹持力就会下降，随着卡盘转速的不断增加，卡盘的夹持力就会急剧下降，这一现象对于自动卡盘来说，是一个致命的
缺陷。
发明内容
[0004] 为了克服自动卡盘夹持工件范围小、高速状态下夹持力下降的问题，本发明提供一种摆爪式卡盘，该卡盘采用摆动卡爪方式卡紧工件，卡爪夹持范围调节方便，在卡爪卡紧工件时，卡爪产生的离心力小于与
摇臂产生的离心力，因此，在高速状态下卡盘的夹持力反而能够增大；另外，此卡盘还具有卡爪伸缩、中心安装顶尖等多种功用。
[0005] 本发明采取的技术方案是：卡盘与机床联接，卡盘座通过B螺钉与卡盘体连接，卡盘座与卡盘体之间形成一个卡盘
腹腔,该卡盘至少有两个卡爪；卡爪的前部称为卡爪指、悬在卡盘体的前面，卡爪的后部称为卡爪体、嵌装在卡盘体的孔内，卡爪体为圆柱形结构，卡爪体与卡盘腹腔内的摇臂固定连接，摇臂外侧装有顶销，顶销内装有B
弹簧，摇臂的内侧是斜面，摇臂内侧的斜面与楔块的斜面相吻合，楔块的斜面数量与摇臂、卡爪的数量相同，楔块与
连杆相连接，连杆通过
螺柱与卡盘的动力源相连接；当卡盘的动力推动连杆时，连杆就推动楔块一同前进，在楔块斜面的作用下，摇臂向外侧摆动，摇臂带动卡爪的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向内侧摆动，并且多个卡爪指同时向内侧摆动，使工件被夹紧；当卡盘的动力拉动连杆时，连杆拉动楔块一同后退，摇臂在顶销的作用下向内侧摆动，摇臂带动卡爪的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向外侧摆动，使工件被松开。
[0006] 本发明的有益效果是，卡爪夹持范围调节方便，在高速状态下卡盘的夹持力反而能够增加，该卡盘还能够作为伸缩爪卡盘使用，结构简单。
附图说明
[0007] 图1是摆爪式卡盘外形示意图。
[0008] 图2是图1的左视示意图。
[0009] 图3是图1的右视示意图。
[0010] 图4是图3的H-H剖视示意图。
[0011] 图5是图4的J-J剖视示意图。
[0012] 图6是图4的另一状态示意图。
[0013] 图7是图6的右视示意图。
[0014] 图8是图6的K-K剖视示意图。
[0015] 图9是摆爪式卡盘装顶尖的结构示意图。
[0016] 图10是图9的右视示意图。
[0017] 图11是摆爪式卡盘其卡爪又能伸缩的结构示意图。
[0018] 图12是图11的另一状态示意图。
[0019] 图13是摆爪式卡盘装驱动顶尖的结构示意图。
[0020] 图14是图13的驱动顶尖局部放大结构示意图。
[0021] 图15是图13的右视示意图。
[0022] 图16是图15的另一状态示意图。
[0023] 图中：1.螺柱，2.连杆，3.压盖，4.A螺钉，5.卡盘座，6.
螺母，7.
螺栓，8.摇臂，9.
定心套，10.导套，11.卡爪，12.A弹簧，13.工件，14.卡盘体，15.顶销，16.B弹簧，17.B螺钉，18.楔块，19.
垫块，20.顶尖，21.压套，22.卡板，23.C弹簧，24.导杆，25.
钢球，26.驱动套，27.D弹簧，28.套顶尖，29.机床。
具体实施方式
[0024] 在图1～图5中，卡盘与机床（29）联接，卡盘座（5）通过B螺钉（17）与卡盘体（14）连接，卡盘座（5）与卡盘体（14）之间形成一个卡盘腹腔,该卡盘至少有两个卡爪（11）；卡爪（11）的前部称为卡爪指、悬在卡盘体（14）的前面，卡爪（11）的后部称为卡爪体、嵌装在卡盘体（14）的孔内，卡爪体为圆柱形结构，卡爪体与卡盘腹腔内的摇臂（8）固定连接，摇臂（8）外侧装有顶销（15），顶销（15）内装有B弹簧（16），摇臂（8）的内侧是斜面，摇臂（8）内侧的斜面与楔块（18）的斜面相吻合，楔块（18）的斜面数量与摇臂（8）、卡爪（11）的数量相同，楔块（18）与连杆（2）相连接，连杆（2）通过螺柱（1）与卡盘的动力源相连接；如图6～图8所示，当卡盘的动力推动连杆（2）时，连杆（2）就推动楔块（18）一同前进，在楔块（18）斜面的作用下，摇臂（8）向外侧摆动，摇臂（8）带动卡爪（11）的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向内侧摆动，并且多个卡爪指同时向内侧摆动，使工件（13）被夹紧；当卡盘的动力拉动连杆（2）时，连杆（2）拉动楔块（18）一同后退，摇臂（8）在顶销（15）的作用下向内侧摆动，摇臂（8）带动卡爪（11）的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向外侧摆动，使工件（13）被松开。
[0025] 在图6～图8所示
实施例中，卡爪（11）与摇臂（8）通过端齿结合，由内含的定心套（9）定心，螺栓（7）穿过卡爪（11）与摇臂（8）的
螺纹旋合连接，螺栓（7）的端部装有螺母（6），以螺母（6）防止螺栓（7）脱落，卡爪（11）与摇臂（8）之间装有A弹簧（12）；当螺栓（7）
锁紧时，卡爪（11）与摇臂（8）就处于紧固连接状态；当螺栓（7）松开时，在A弹簧（12）的作用下，卡爪（11）与摇臂（8）的端齿脱开，就能够调节卡爪（11）与摇臂（8）的相对夹
角，即调节卡爪（11）对工件（13）的夹持范围。
[0026] 在图9、图10所示实施例中，卡盘中心
位置通过压套（21）装有顶尖（20），以提高工件（13）的装夹
精度。
[0027] 在图11所示的实施例中，连杆（2）、楔块（18）的中心设有通孔，连杆（2）中部的径向周围设有多个小孔，每个小孔内放置一个钢球（25），卡盘座（5）的尾部孔中设有环形空腔Ⅲ，环形空腔Ⅲ能够与钢球（25）吻合，连杆（2）前端、楔块（18）的孔内放有C弹簧（23），导杆（24）穿装在连杆（2）、楔块（18）和C弹簧（23）的中心，导杆（24）的尾部设有环形槽，环形槽能够与钢球（25）吻合；导杆（24）的前端紧固连接着卡板（22），卡板（22）的周边插嵌在摇臂（8）的横槽中，同时，卡爪（11）后部的卡爪体加长，卡盘腹腔扩大，以便卡爪（11）进一步外伸；如图12所示，当卡盘的动力推动连杆（2）时，连杆（2）就推动楔块（18）前进，同时，钢球（25）推动导杆（24），导杆（24）就推动卡板（22）、摇臂（8）、卡爪（11）及关联件一并前进，在导杆（24）到达极限位置后，导杆（24）、卡板（22）、摇臂（8）、卡爪（11）及关联件运动停止，即卡爪（11）外伸到极限位置；此时，钢球（25）退出导杆（24）尾部的环形槽到卡盘座（5）尾部的环形空腔Ⅲ中，钢球（25）不再对导杆（24）起推动作用，但是，连杆（2）继续推动楔块（18）前进，在楔块（18）斜面的作用下，摇臂（8）向外侧摆动，摇臂（8）带动卡爪（11）的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向内侧摆动，并且多个卡爪指同时向内侧摆动，使工件（13）被夹紧；当卡盘的动力拉动连杆（2）时，连杆（2）拉动楔块（18）一同后退，摇臂（8）在顶销（15）的作用下向内侧摆动，摇臂（8）带动卡爪（11）的卡爪体旋转，卡爪体带动卡爪指向外侧摆动，使工件（13）被松开，在这一过程中，由于C弹簧（23）的作用，导杆（24）没有运动，直至卡爪指向外侧摆到极限位置时，钢球（25）退出卡盘座（5）尾部的环形空腔Ⅲ到导杆（24）尾部的环形槽中，钢球（25）开始拉动导杆（24）后退，使摇臂（8）、卡爪（11）及关联件、连杆（2）、楔块（18）一同后退，直到卡爪（11）退到极限位置才全部停止；即完成了卡爪（11）外伸-卡紧-松开-后退等整个循环过程。
[0028] 在图13～图16所示实施例中，卡盘中心位置装有端面驱动顶尖，端面驱动顶尖由驱动套（26）、套顶尖（28）和D弹簧（27）构成，套顶尖（28）能够轴向浮动。
[0029] 如图9、图11、图12、图13所示，连杆（2）与压盖（3）、楔块（18）在径向留有间隙，因此，卡爪（11）在夹紧工件（13）时，卡爪（11）在径向也是浮动的，这样就保证了顶尖的
定位精度。
[0030] 在图中可以看出，卡爪（11）上镶嵌有垫块（19），通过改变垫块（19）的材料、形状、硬度等，能够适于夹持不同的工件。
[0031] 在图中可以看出，在卡盘体（14）与卡爪（11）间装有导套（10）。
