[发明专利]立式机床及其装夹机构

说明书

技术领域

本发明涉及立式机床技术领域，尤其涉及一种立式机床的装夹机构。本发明还涉及一种具有上述装夹机构的立式机床。

背景技术

立式机床工作时，通常采用卡爪实现工件的装夹，随着技术的不断革新，数控机床逐渐占据了较大的市场份额，其可以自动完成主轴的变速、正反转、启动或停止，两个坐标方向的进给和快速移动，以及卡爪的松开、夹紧和定心等，因此其加工效率和精度相比于普通机床具有较大的优势。

无论是普通立式机床，还是数控立式机床，其加工部件时大多通过安装于卡盘上的多个卡紧装置实现，该卡紧装置通常包括多个卡爪以及与多个卡爪一一对应设置的驱动件。以数控立式车床为例，该车床的卡盘上设置有四个卡爪，这四个卡爪均能够相对于卡盘滑动，将工件放置于卡盘上后，依次操作四个驱动件使得四个卡爪依次靠近工件，直至将工件夹紧，然后操作人员需要手动对刀定心，以确保工件的位置精确度，之后便可进行加工。在其他立式机床中，工件的定位过程与上述数控立式车床的定位过程相似。

通过上述描述可知，在目前的立式机床上，操作卡爪夹紧工件时，依次操作多个卡爪，每个卡爪的移动量均存在一定的差异，导致该工件的位置出现偏移，因而需要对工件进行对刀定心，以保证工件的加工精度。可见，工件在加工前需要先后进行卡紧和对刀定心两步准备工作，使得工件的定位较为繁琐，致使工件的加工效率较低。

因此，如何解决立式机床的加工效率较低的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种立式机床的装夹机构，该装夹机构能够提高立式机床的加工效率。本发明的另一目的是提供一种具有上述装夹机构的立式机床。

为了实现上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种立式机床的装夹机构，包括卡盘以及设置于所述卡盘上的多个卡紧装置，所述卡紧装置包括滑动设置于所述卡盘上的卡爪，所述卡紧装置还包括设置于所述卡盘上以带动所述卡爪移动的螺纹驱动件，所述螺纹驱动件能够通过锥齿轮与同步齿圈传动连接，所述同步齿圈放置于主轴的台肩上，且与所述主轴同轴，所述同步齿圈能够与顶升装置相作用，多个所述卡爪在初始位置处形成的内切圆的圆心位于所述主轴的轴线上。

优选地，在上述装夹机构中，所述螺纹驱动件为丝杠。

优选地，在上述装夹机构中，所述卡紧装置还包括与所述卡爪沿着所述丝杠的轴向定位的丝母，所述丝母套设于所述丝杠上。

优选地，在上述装夹机构中，所述同步齿圈放置于所述主轴的台肩上时，所述锥齿轮与所述同步齿圈之间具有预定间隙。

优选地，在上述装夹机构中，所述顶升装置包括驱动件以及由所述驱动件作用以将所述同步齿圈撑离所述主轴并能够复位的摩擦件。

优选地，在上述装夹机构中，所述同步齿圈上与所述摩擦件相对的面上具有摩擦槽，所述摩擦件端部与所述摩擦槽配合。

优选地，在上述装夹机构中，所述摩擦槽为环形槽，所述摩擦件为环形摩擦件。

优选地，在上述装夹机构中，所述驱动件为驱动源，所述摩擦件与所述装夹机构的底座形成顶升腔和复位腔，所述驱动源分别通过第一气道和第二气道与所述顶升腔和所述复位腔连通。

优选地，在上述装夹机构中，所述驱动源为气源。

优选地，在上述装夹机构中，所述卡紧装置为五个。

在上述技术方案中，本发明提供的立式机床的装夹机构包括卡盘以及设置于卡盘上的多个卡紧装置，该卡紧装置包括滑动设置于卡盘上的卡爪和设置于卡盘上以带动卡爪移动的螺纹驱动件，该螺纹驱动件能够通过锥齿轮与同步齿圈传动连接，该同步齿圈放置于主轴的台肩上，且与主轴同轴，同步齿圈能够与顶升装置相作用，多个卡爪在初始位置处形成的内切圆的圆心位于主轴的轴线上。该立式机床工作时，主轴与卡盘同步转动，需要装夹工件时，操作顶升装置与同步齿圈相作用，同步齿圈在顶升装置的作用下相对于卡盘静止，而螺纹驱动件依旧与卡盘同步转动，使得螺纹驱动件通过锥齿轮沿着同步齿圈的锥面转动的同时绕着自身轴线转动，继而驱动卡爪向主轴中心移动，从而实现工件的夹持。同理地，需要松开工件时，操作顶升装置与同步齿圈分离即可。