本技術(shù)涉及適應(yīng)于機(jī)車車軸的全自動(dòng)浮動(dòng)卡盤及采用這種浮動(dòng)卡盤的適應(yīng)于機(jī)車車軸的端面外圓磨床，屬機(jī)械。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有磨床的頭架和尾架多采用卡盤進(jìn)行工件裝夾，通過(guò)夾緊工件使其與工作臺(tái)相連，并通過(guò)機(jī)床的動(dòng)力使工件旋轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行切磨削等機(jī)加工。現(xiàn)有卡盤有多種形式，從卡盤爪數(shù)上可以分為兩爪卡盤、三爪卡盤、四爪卡盤、六爪卡盤和特殊卡盤；從使用動(dòng)力上可以分為手動(dòng)卡盤、氣動(dòng)卡盤、液壓卡盤、電動(dòng)卡盤和機(jī)械卡盤；從結(jié)構(gòu)上可以分為中空卡盤和中實(shí)卡盤。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)cn111673617a公開了一種磨床浮動(dòng)爪卡盤，包括第一卡盤、第二卡盤、滑槽、第一滑塊、卡爪、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、彈簧、第一活動(dòng)塊、第一轉(zhuǎn)盤、固定軸、轉(zhuǎn)動(dòng)塊、端面齒輪、齒輪圈、第二轉(zhuǎn)盤、第二活動(dòng)塊、第二滑塊、固定塊、連接桿、固定桿、延伸軸、螺桿、螺母、套軸和限位桿，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的設(shè)計(jì)在進(jìn)行工件夾緊時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)桿先接觸工件，繼續(xù)進(jìn)行夾緊時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)工件發(fā)生軸向移動(dòng)，通過(guò)工件的浮動(dòng)提高工件夾持的穩(wěn)定性，避免加工時(shí)造成工件偏移的問題；通過(guò)第二卡盤的設(shè)計(jì)方便對(duì)管狀工件的內(nèi)壁進(jìn)行支撐，解決了管狀工件夾緊時(shí)因用力過(guò)大而導(dǎo)致工件發(fā)生變形的問題，也避免了夾緊力度較小而導(dǎo)致工件發(fā)生移動(dòng)的問題。中國(guó)專利文獻(xiàn)cn115723044a公開了一種外圓磨床浮動(dòng)卡盤，采用氣缸帶動(dòng)棘爪并驅(qū)動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，單向滾針軸承限制浮動(dòng)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)，定位軸固定在浮動(dòng)盤上；通過(guò)棘輪及儲(chǔ)能器帶動(dòng)三個(gè)卡爪沿各自定位軸雙向旋轉(zhuǎn)，卡爪爪部為偏心??；浮動(dòng)盤內(nèi)孔及兩側(cè)與安裝座間留有間隙，通過(guò)分離式機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)三個(gè)卡爪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)置儲(chǔ)能器驅(qū)動(dòng)三個(gè)卡爪正向轉(zhuǎn)動(dòng)，卡爪爪部為偏心弧，實(shí)現(xiàn)卡爪張口擴(kuò)大及縮小，浮動(dòng)盤控制各卡爪爪部與轉(zhuǎn)軸有效接觸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的自動(dòng)夾緊及松開，通過(guò)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的一種浮動(dòng)卡盤，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸磨削過(guò)程的自動(dòng)夾緊與松開，工作時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與卡盤分離，同時(shí)夾具占位長(zhǎng)度短，為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸磨削自動(dòng)化提供必要條件。中國(guó)專利文獻(xiàn)cn107225445a公開了一種數(shù)控精密外圓磨床用高精度液壓卡盤，包括卡盤本體、彈簧、彈簧螺栓、夾緊滑動(dòng)套、卡爪、油缸頂銷、活塞和油缸蓋，所述卡盤本體內(nèi)一側(cè)設(shè)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，所述活塞外側(cè)設(shè)有油缸蓋，所述活塞內(nèi)側(cè)分別通過(guò)油缸頂銷活動(dòng)連接有多個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的夾緊滑動(dòng)套，所述夾緊滑動(dòng)套內(nèi)安裝有疊型彈簧以及固定所述疊型彈簧的疊型彈簧螺栓，其設(shè)計(jì)獨(dú)特，體積小，夾持力大，調(diào)整方便，重復(fù)性和再顯性好，動(dòng)作響應(yīng)快，一組不對(duì)稱圓弧卡爪對(duì)工件無(wú)壓痕，使用壽命長(zhǎng)。中國(guó)專利文獻(xiàn)cn113878495a公開了一種磨床浮動(dòng)爪卡盤，包括底座，所述底座上開設(shè)有安裝槽，所述安裝槽為“凸”型結(jié)構(gòu)，所述安裝槽內(nèi)設(shè)置有卡爪，所述卡爪可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，相鄰所述卡爪的側(cè)面之間活動(dòng)安裝有萬(wàn)向聯(lián)軸器，通過(guò)設(shè)置多個(gè)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)的卡爪以及卡爪內(nèi)的調(diào)心機(jī)構(gòu)，可以針對(duì)工件表面的形狀以及偏心度獨(dú)立的調(diào)節(jié)卡爪的位置和狀態(tài)，更好的對(duì)工件進(jìn)行直接夾持，使得工件不偏離加工中心，而不需要再加裝別的輔助機(jī)構(gòu)；通過(guò)設(shè)置可伸縮式的萬(wàn)向聯(lián)軸器，不會(huì)對(duì)獨(dú)立調(diào)節(jié)每個(gè)卡爪的位置產(chǎn)生限制，同時(shí)也可以使得在調(diào)節(jié)其中一個(gè)偏心卡輪的角度時(shí)，其余偏心卡輪的角度也會(huì)同步改變，便于工件的加裝。這些現(xiàn)有技術(shù)各有特色，分別適用于各自適應(yīng)的場(chǎng)合。但依然存在一定的局限性，特別是隨著現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率的不斷提高，越來(lái)越多的客戶需求高效率的端面外圓磨床，要求在全自動(dòng)生產(chǎn)線上，配合機(jī)械手自動(dòng)上下料，同時(shí)還要求一臺(tái)端面外圓磨床經(jīng)一次裝卡就能夠完成磨削工件的兩端端面及外圓部位，上述現(xiàn)有技術(shù)在如何避免對(duì)機(jī)械手上下料的妨礙、如何避免對(duì)工件端面磨削的妨礙、如何避免對(duì)工件中心跳動(dòng)的妨礙及如何避免劃傷工件表面等方面依然有待進(jìn)一步改進(jìn)，以能夠較好地適應(yīng)于機(jī)車車軸等工件的端面外圓加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠更好地適應(yīng)于機(jī)車車軸等工件端面外圓加工的全自動(dòng)浮動(dòng)卡盤及磨床。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：適應(yīng)于機(jī)車車軸的全自動(dòng)浮動(dòng)卡盤，設(shè)有油缸，所述油缸設(shè)有回轉(zhuǎn)缸體(簡(jiǎn)稱缸體)及與回轉(zhuǎn)缸體(缸體內(nèi)空腔)適形的環(huán)形活塞(簡(jiǎn)稱活塞)，所述環(huán)形活塞上設(shè)有多個(gè)活塞桿，各活塞桿等間距(等角距)分布，油缸的前側(cè)設(shè)有中空(設(shè)有中央通孔)的轉(zhuǎn)盤，各活塞桿的前端均與轉(zhuǎn)盤柔性連接，轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圓面上設(shè)有若干偏心槽，所述偏心槽內(nèi)設(shè)有滾珠和位于滾珠周向后側(cè)(夾緊方向的反向側(cè)，也就是，夾緊過(guò)程中滾珠在偏心槽內(nèi)的相對(duì)移動(dòng)方向的反向側(cè))的推力彈簧，所述推力彈簧的前端連接/抵壓在滾珠上(滾珠的后側(cè))，位于滾珠活動(dòng)范圍內(nèi)的偏心槽槽底深度(槽底至轉(zhuǎn)盤內(nèi)圓面的徑向距離，或稱槽深)由后至前(夾緊方向上由后至前)逐漸減小。

3、所述活塞桿的數(shù)量?jī)?yōu)選為6個(gè)，依據(jù)實(shí)際需要也可以設(shè)置其他數(shù)量的活塞桿。

4、所述偏心槽的數(shù)量?jī)?yōu)選與活塞桿的數(shù)量一致(例如，6個(gè))，分別與各活塞桿對(duì)應(yīng)。

5、所述油缸的兩個(gè)油路接口(有桿腔接口和無(wú)桿腔接口，可分別稱為油缸的第一接口和第二接口)分別通過(guò)各自的回轉(zhuǎn)接頭連接液壓控制系統(tǒng)的兩個(gè)油路接口(相應(yīng)的，可分別稱為液壓控制系統(tǒng)的第一接口和第二接口)，由此形成油缸液壓油的供回油回路(回路的具體形式依據(jù)液壓控制系統(tǒng)的設(shè)置)。

6、進(jìn)一步地，所述回轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)安裝在缸體的外側(cè)。

7、進(jìn)一步地，所述液壓控制系統(tǒng)中設(shè)有具有自鎖功能的單向閥(包括單向閥組)。

8、優(yōu)選地，所述活塞桿的外端設(shè)有垂直于活塞桿(垂直于活塞桿的中心軸線)的銷軸，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有分別與各銷軸對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)盤銷軸孔，所述銷軸插接在轉(zhuǎn)盤銷軸孔上，兩者之間(銷軸和轉(zhuǎn)盤銷軸孔之間)設(shè)有柔性隔套，由此實(shí)現(xiàn)活塞桿的前端與轉(zhuǎn)盤的柔性連接。

9、例如，所述轉(zhuǎn)盤的外緣設(shè)有分別與各活塞桿對(duì)應(yīng)的開口朝外的u形安裝結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)盤銷軸孔設(shè)置在u形安裝結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，所述活塞桿的外端設(shè)有的活塞桿銷軸孔，所述銷軸穿過(guò)對(duì)應(yīng)活塞的活塞桿銷軸孔，兩端分別插接在位于相應(yīng)u形安裝結(jié)構(gòu)兩側(cè)的轉(zhuǎn)盤銷軸孔上。

10、優(yōu)選地，所述活塞桿上(活塞桿外端)設(shè)置的活塞桿銷軸孔(銷軸孔的軸線)垂直于活塞桿(活塞桿的軸線)且垂直于過(guò)銷軸孔中心的徑向(與缸體中心軸線/軸線延長(zhǎng)線垂直相交的直線方向)，所述u形安裝結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)盤銷軸孔的軸線(或稱中心軸線)與相應(yīng)活塞桿上的活塞桿銷軸孔的軸線重疊(位于同一直線上)。

11、優(yōu)選地，所述銷軸與相應(yīng)活塞桿上的活塞桿銷軸孔軸向(銷軸或銷軸孔的中心軸線方向)滑動(dòng)配合。

12、優(yōu)選地，所述偏心槽為等寬槽，兩側(cè)槽壁的主體部分呈相互平行的平面狀，其寬度與滾珠大小相適應(yīng)，通?？梢月源笥跐L珠直徑，以允許滾珠兩側(cè)槽壁的限定下在槽中前后(周向上的前后)滾動(dòng)且不左右(轉(zhuǎn)盤軸向)晃動(dòng)。

13、優(yōu)選地，所述偏心槽的槽口兩側(cè)的槽壁上設(shè)有縮口階臺(tái)(能夠形成縮口的階臺(tái)結(jié)構(gòu))，由此使得槽口寬度小于槽(主體部分)的寬度，且允許滾珠中的一部分從槽口露出但不允許滾珠全部脫出(也就是，槽口寬度小于滾珠直徑)，從而允許滾珠從槽口露出與工件接觸。

14、優(yōu)選地，所述滾珠采用彈性滾珠(或稱柔性滾珠)。

15、適應(yīng)于機(jī)車車軸的端面外圓磨床，包括磨床(或稱磨床本體)和用于磨床上下料的機(jī)械手，所述磨床設(shè)有頭架和尾架，所述頭架和尾架上均設(shè)有浮動(dòng)卡盤和頂尖，所述浮動(dòng)卡盤采用本實(shí)用新型公開的任一種適應(yīng)于機(jī)車車軸的全自動(dòng)浮動(dòng)卡盤，所述頂尖為活頂尖，從浮動(dòng)卡盤的中空穿過(guò)，所述浮動(dòng)卡盤的回轉(zhuǎn)缸體和所述活頂尖末端分別固定安裝各自所在頭架或尾架的主軸(頭架主軸或尾架主軸)上。

16、本實(shí)用新型的有益效果是：由于卡盤采用中空結(jié)構(gòu)，能夠與頂尖協(xié)同組成工件裝卡機(jī)構(gòu)，協(xié)同實(shí)施對(duì)工件的裝夾，回轉(zhuǎn)油缸可直接安裝在頭架、尾架的回轉(zhuǎn)主軸上，適應(yīng)于頭架和尾架交替驅(qū)動(dòng)工件的作業(yè)方式；由于不設(shè)卡爪，而是采用滾珠夾緊，同時(shí)滾珠材料由金屬改為聚氨酯或pom，具有柔性?shī)A緊和不劃傷工件的特點(diǎn)，還可以自動(dòng)適應(yīng)工件的形狀，避免過(guò)定位；由于設(shè)置滾珠，可通過(guò)彈性滾珠在偏心圓滾道上滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾緊工件和自鎖功能；由于設(shè)置了具有自鎖功能的液控單向閥，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)狀態(tài)下的自鎖；實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)功能，裝卡時(shí)無(wú)需人工或采用其他輔助設(shè)置將工件軸向移動(dòng)，也無(wú)需對(duì)卡爪進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整以校準(zhǔn)工件的中心。

17、本實(shí)用新型的浮動(dòng)卡盤能夠有效地避免對(duì)機(jī)械手上下料的妨礙，有效地避免對(duì)工件端面磨削的妨礙，有效地避免對(duì)工件中心跳動(dòng)的妨礙，有效地避免劃傷工件表面，更好地適應(yīng)于機(jī)車車軸等工件的端面外圓加工。