[发明专利]防夹持变形的弹性卡爪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种加工工装，尤其涉及一种防止夹持精密加工工件变形的弹性卡爪。

背景技术：

目前，薄壁管零件在进行精密车削加工或精密磨削加工过程中，其装夹方式一般采用三爪卡盘装夹，现有三爪卡盘的卡爪一般为硬爪，卡爪的夹持面通常为圆弧面、锥面和特殊形状，通常通过淬火提高表面硬度，由于硬爪夹持的管体外圆表面不可能是理想的规则的圆弧面，因此在夹持待加工工件时实际上只有卡爪面上两点或多点接触，不是面接触，受力点少，且各受力点受力不均匀，容易造成待加工工件表面夹持弹性变形，完成加工后又发生弹性回复，存在因夹持变形导致加工误差0.05mm～0.3mm，对精密加工件而言，尺寸精度要求一般为0.01mm，上述弹性变形导致的加工误差往往是致命的。

有人使用不淬火的钢材或铜铝做成的卡爪，俗称软爪，它可以减轻卡爪对管薄壁管体表面的夹持压痕问题，但管体的夹持变形问题仍无法解决，因为软爪与待加工管体的管壁接触面没有得到改变，在夹持点的受力还是很大，对待加工管体的受压变形还是没有改善，管体经过精密加工后仍然存在因受压产生塑性变形不回复的问题，直接影响管体的加工精度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种防夹持变形的弹性卡爪，它装夹快捷方便、定位精度高、能有效的防止精密加工过程中卡爪对夹持工件造成的夹持变形，能满足精密车削加工或精密磨削加工装夹需要。

本发明采取的技术方案如下：

一种防夹持变形的弹性卡爪，其特征是：包括卡爪基座、弧形卡爪片、活动柔性卡头和弹性零件，在卡爪基座的弧形内侧面上设置有若干球形凹坑，在球形凹坑的球面顶端设置有弹性零件安装槽，弧形卡爪片的外壁弧形面与卡爪基座的弧形内侧面相对应，在弧形卡爪片上设有与球形凹坑相对应的连接通孔，弧形卡爪片与卡爪基座固定连接，连接通孔的开设位置与球形凹坑的位置相对应，球形凹坑的开口端直径大于连接通孔的孔径，活动柔性卡头由球形定位段和伸缩段组成，伸缩段设置在球形定位段的非球面端，伸缩段的外露端为球面，球形定位段的顶端为球体，球形定位段的顶端球体安装在球形凹坑内，两者之间为间隙配合，伸缩段套装在连接通孔中，弹性零件固定安装在弹性零件安装槽内，弹性零件在自由状态下的长度大于弹性零件安装槽的深度，弹性零件一端与活动柔性卡头的球形定位段的顶端接触，伸缩段在受压状态下外露端凸出弧形卡爪片的内侧弧形面。

进一步，伸缩段在受压状态下，其外露端凸出弧形卡爪片的内侧弧形面的高度为3～20毫米。

进一步，所述弹性零件为弹簧。

进一步，在卡爪基座的弧形内侧面上沿周向均匀地设置有七排球形凹坑，球形凹坑沿弧形内侧面的中心轴线对称分布。

进一步，所述连接通孔的截面形状与伸缩段的截面形状相对应。

更进一步，连接通孔的截面形状为矩形或梯形。

进一步，所述弧形卡爪片通过螺丝固定安装在卡爪基座上。

本发明所述防夹持变形的弹性卡爪的使用方法如下：

将本发明安装在三爪卡盘上，使活动柔性卡头的外露端与待加工管体接触，按常规方法收紧三爪卡盘，使三块弹性卡爪夹持待加工的管体外圆，在夹紧过程中，弹性零件处于弹性回缩状态，活动柔性卡头向卡爪基座的方向压缩，活动柔性卡头的伸缩段可在通孔内受压后移动并变形，活动柔性卡头的外露端与对待加工管体外圆带压软接触，弧形卡爪片的内侧弧形面与待加工管体外圆表面不接触，即使管体外表面存在微量凹凸不平的缺陷，由于每块弹性卡爪上由若干个活动柔性卡头与待加管体的外圆接触，每一点的压强较小，因此既不会在加工管体表面留下任何的夹持痕迹，也能大幅度降低待加工管体的夹持变形量，更不会引起管壁产生难以恢复的塑性变形，这样就能克服现有技术的不足，当管体加工结束后，松开三爪卡盘，活动柔性卡头逐渐与待加工管体分离，弹性零件则自动自由伸展，活动柔性卡头恢复自由状态。