斜齒滑塊式手動卡盤的結(jié)構(gòu)特點和性能分析--摘自佳工網(wǎng)

冷月梧桐

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之前看到一個德國手動卡盤,，一直沒看明白原理,。今兒找到了，也看明白了,，故而轉(zhuǎn)此文與社友共賞之 ! x( {% i: m8 p1 n- c3 p: T 摘要：斜齒滑塊式手動卡盤是一種高性能的卡盤,，可以滿足高轉(zhuǎn)速和高精度的要求。本文分析了這種卡盤的結(jié)構(gòu)特點和性能,，介紹了手動卡盤的接口型式,。 關(guān)鍵詞：手動卡盤 斜齒滑塊 車床 6 b" e5 Z  G- @& n* e6 n/ X 1 引言 2 I8 T) `6 f+ y# @; [6 x在普通車床和經(jīng)濟型數(shù)控車床上，通常使用手動卡盤,。國內(nèi)的手動卡盤通常為盤絲型卡盤,。近年來，隨著車床主軸轉(zhuǎn)速的不斷提高,，盤絲型卡盤由于本身結(jié)構(gòu)的原因,，往往不能夠滿足轉(zhuǎn)速和精度的要求。這時就需要使用能滿足高轉(zhuǎn)速和高精度要求的斜齒滑塊式手動卡盤,。德國某公司生產(chǎn)的ROTA-SPlus,、ROTA-G系列卡盤就是高性能的斜齒滑塊式手動卡盤。 2 斜齒滑塊式手動卡盤的結(jié)構(gòu)特點 ! B2 W0 [- r8 l  u/ C" [& p8 r 9 E% i' a- |+ K; |$ e+ o2.1 斜齒滑塊式手動卡盤的結(jié)構(gòu) 圖1是斜齒滑塊式手動卡盤的結(jié)構(gòu)剖視圖,。 圖1 斜齒滑塊式手動卡盤的結(jié)構(gòu)剖視圖 斜齒滑塊式手動卡盤上卡爪的驅(qū)動過程為：用卡盤鑰匙轉(zhuǎn)動絲桿,，絲桿帶動滑塊1在滑槽內(nèi)移動，該滑塊又通過同步盤帶動另外兩個滑塊移動,，保持三個滑塊同步,。 $ z7 `" [/ p" g6 F3 p. y) C圖2 卡盤的同步驅(qū)動機構(gòu) " R  d7 C9 ]& x圖3 滑塊和卡爪的斜齒嚙合 圖2為斜齒滑塊式手動卡盤的同步驅(qū)動機構(gòu)。三個滑塊的頂部帶有斜齒,，和卡爪底部的斜齒構(gòu)成斜面嚙合關(guān)系（圖3）,；在卡盤盤體上有三個均勻布置的滑槽,，滑槽的方向與徑向垂直；當三個滑塊在滑槽內(nèi)移動時,，通過滑塊頂部和卡爪底部斜齒的嚙合將滑塊的運動轉(zhuǎn)換成卡爪的徑向移動,夾緊或松開工件,。 5 t& t0 f4 d" f; r ROTA系列斜齒滑塊式手動卡盤設(shè)有卡爪快換機構(gòu)，當按下位于卡盤側(cè)面的按鈕時,，可將卡爪抽出,，一分鐘之內(nèi)可以更換所有卡爪，數(shù)秒鐘就能改變夾持直徑,。ROTA系列手動卡盤中還設(shè)有多種保險機構(gòu),，以防止誤操作產(chǎn)生的危害。 * B- J& Z- A5 n7 [ 3 ~1 u8 M7 i1 o2.2 盤絲型手動卡盤的結(jié)構(gòu) ! J5 K: k( s* c! ^4 \' I" I, i圖4為盤絲型手動卡盤的結(jié)構(gòu)簡圖,。當用卡盤鑰匙轉(zhuǎn)動三個驅(qū)動小傘齒輪之一時，與小傘齒輪嚙合的大傘齒輪隨之轉(zhuǎn)動,，大傘齒輪的背面是平面螺紋（等進螺紋線）,，與平面螺紋相嚙合的三個卡爪隨著平面螺紋的轉(zhuǎn)動而同時向心或離心移動，實現(xiàn)工件的夾緊或松開,。 圖4 盤絲型卡盤的結(jié)構(gòu)簡圖 2.3 斜齒滑塊式手動卡盤和盤絲型手動卡盤的比較 " |- K6 L2 _- B2 N" Y3 `3 m9 q& q $ @9 e! v4 N4 w5 I' l5 d! m2 B與盤絲型手動卡盤相比,，斜齒滑塊式手動卡盤有許多優(yōu)點。表1列出了兩者的比較,。 表1斜齒滑塊式手動卡盤與盤絲型手動卡盤的比較 - T" X9 p) T4 o2 Y" m5 G 3 斜齒滑塊式手動卡盤的性能分析 ) i) \+ G; [- M* [' B # M7 o5 ^* s5 ?. y2 b斜齒滑塊式手動卡盤的滑塊移動方向垂直于卡爪的離心力方向,，滑塊頂部的斜齒和卡爪底部的斜齒嚙合時為面接觸，因而卡盤的夾持力大,，夾持力受離心力的影響很小,，可以用于高工作轉(zhuǎn)速的場合。表2是ROTA-SPlus系列卡盤的性能參數(shù),。 表2 ROTA-SPlus系列卡盤的性能參數(shù) 注：卡盤型號中第一個數(shù)字表示卡盤外徑,，第二個數(shù)字表示中空卡盤的中孔直徑。例如：ROTA-SPlus 160-42表示該卡盤的外徑為φ160mm,，中孔直徑為φ42mm,。 . Z: X; l9 }( C* b$ m. n在車削加工中，卡盤的重復夾緊精度很重要,，由于斜齒滑塊式手動卡盤的滑塊與卡爪之間的嚙合為面接觸,，重復夾緊精度高，可以達到0.01～0.02mm,；耐磨損,，夾緊精度可以長期保持。如果對卡爪進行配車或配磨,，可以使夾持精度進一步提高,。圖5是ROTA系列手動卡盤徑向跳動和端面跳動的測量示意圖,，表3為ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動和端面跳動的最大容許值�,？ūP的實際精度一般都優(yōu)于表3中的精度指標,。 8 Z% q& m. }! Z7 U! s4 K/ s1 [5 s圖5 ROTA系列手動卡盤徑向跳動和端面跳動測量示意圖 表3 ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動和端面跳動的最大容許值 ! {; t9 A5 u0 o8 R. `- K注：檢測時卡盤使用STF型整體硬爪；Md（Nm）—扳緊力矩,。 4．斜齒滑塊式手動卡盤的接口型式 9 `; j, }+ S. u# @+ g卡盤接口是指卡盤與車床主軸的連接部位,。德國手動卡盤的接口型式有：圓柱面定心接口和1∶4的圓錐面定心接口。 , n+ r. w6 i, N+ o" q# u1 b ROTA-SPlus系列卡盤的圓柱面定心接口的尺寸見表4,，圓柱面定心接口的卡盤通過中間過渡法蘭也可以配1∶4的圓錐面定心接口的車床主軸,；手動卡盤的1∶4圓錐面定心接口有：符合德國工業(yè)標準DIN55028的A型、C型和符合DIN55029的卡盤接口,。分別配裝于符合DIN55026的A型,、符合DIN55027和DIN55029的車床主軸。中國國家標準中相對應(yīng)的是：GB/T5900.1－1997 A2型,、GB/T5900.3－1997卡口型和GB/T5900.2－1997凸輪鎖緊型卡盤和車床主軸接口,。 表4 ROTA-SPlus系列卡盤圓柱面定心接口的尺寸 ; M3 ~( W1 l- w: j4 a, D9 C 注：接口尺寸中，第一組數(shù)字表示接口直徑（孔徑）和配合性質(zhì),，第二個數(shù)字表示接口長度尺寸,。例如：φ145 H6×5表示接口孔徑為φ145mm，配合性質(zhì)為H6,，接口長度尺寸為5mm,。(end)

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