復合楔式動力卡盤的設計與應用

黃京漢 張平格 康瑞婷 劉宇心 郭磊雷 王澤仁 李占方

(河北工程大學機電學院， 河北 邯鄲 056038)

隨著現(xiàn)代制造對機床工作效率的要求越來越高，液壓卡盤的應用越來越廣泛。為滿足不同工件的加工要求，如矩形面、圓柱毛坯面等一些不規(guī)則形面的工件，以及一些夾持面與加工面存在偏心的工件，通常需要采用四爪卡盤。而對于桿類、盤類工件，則通常選用三爪卡盤。針對這一情況，特設計了一種復合楔式動力卡盤，如圖1。它既可以滿足不同工件的加工要求，也可以提高加工效率，降低工人的勞動強度。

1 總體方案

與傳統(tǒng)的液壓卡盤總體方案一樣，卡盤安裝在主軸前端，與主軸同步旋轉的油缸安裝在主軸后部，兩者由一拉桿通過主軸孔連接。活塞的軸向移動可以帶動卡盤體內(nèi)滑軸軸向移動，滑軸又通過斜槽帶動滑塊徑向移動，滑塊則通過絲桿帶動卡爪徑向移動，從而達到夾緊和松開工件目的。采用不同形式的過渡法蘭，以便于動力卡盤與不同的機床主軸連接。

2 復合楔式動力卡盤的工作原理

如圖1所示為復合楔式動力卡盤裝配圖， 后卡盤體1安裝在車床主軸上， 以后卡盤體1的左端面通過過渡法蘭與機床主軸連接鎖緊，使其與主軸成為一體。滑軸6通過拉桿與主軸后部的液壓缸活塞聯(lián)在一起， 當活塞向前移動時， 滑軸6也向前移， 滑軸6通過斜T型槽帶動滑塊2和絲桿3一起在卡盤體(由后卡盤體1與前卡盤體5組合而成)內(nèi)的滑座內(nèi)徑向向內(nèi)移動， 滑座內(nèi)的卡爪4通過其背面的端面螺紋與絲桿3配合，也隨之徑向向內(nèi)移動從而夾緊工件， 當活塞反向移動時， 卡爪4將徑向向外移動， 從而松開工件。

根據(jù)工件的形狀和大小，轉動3個絲桿調(diào)整3個卡爪的初始位置，然后向動力卡盤的回轉油缸供油，從而最終夾緊工件。對于批量生產(chǎn)，只需在開始加工時調(diào)整3個卡爪的位置即可。

3 復合楔式動力卡盤優(yōu)點及應用實例

復合楔式動力卡盤集楔式動力卡盤和普通卡盤的優(yōu)點于一身，具體有如下幾方面的優(yōu)點：

(1)能快速穩(wěn)定地實現(xiàn)工件的夾緊、松開，且夾緊力大，勞動強度低。

(2)結構緊湊、拆裝、調(diào)整方便。

(3)卡盤體采用分體式設計，當卡爪的滑動槽磨損，間隙增大，只須將前卡盤體與后卡盤體配合端面磨削即可補償，延長了卡盤的使用壽命。

(4)適應性強，調(diào)整卡爪的初始位置，可以加工不同形狀大小的工件。將回轉油缸鎖緊，復合楔式動力卡盤也可作手動卡盤使用。

復合楔式動力卡盤可加工范圍廣。當3個卡爪夾緊面的回轉中心與機床主軸中心重合時，該卡盤具有自定心功能；當調(diào)整3卡爪不同的初始位置，即可實現(xiàn)特殊形狀工件的夾緊。圖2為加工矩形型面的夾緊示意圖，圖3為加工偏心工件的夾緊示意圖。

4 結語

復合楔式動力卡盤集楔式動力卡盤和普通卡盤的優(yōu)點于一身，其結構緊湊、維修方便、夾持范圍大、調(diào)整方便、夾持力可調(diào)。可用來夾持矩形工件、圓形工件、部分不規(guī)則工件以及偏心工件，進行旋轉加工。避免楔式動力卡盤夾緊行程短、精度難補償?shù)膯栴}，具有良好的經(jīng)濟效益。

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