摘要:斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤是一種高性能的卡盤,可(kě)以滿足高轉速和(hé)高精度的要求。本文(wén)分析了這種卡盤的結構特點和(hé)性能
,介紹了手動(dòng)卡盤的接口型式。
關(guān)鍵詞:手動(dòng)卡盤 斜齒滑塊 車(chē)床
Structure characteristic and performance analyze of
Wedge bar type manual chuck
Abstract: Wedge bar type manual chuck is one of high-performance chuck, can meet the high rotational speed
and high-accuracy request . This text has analysed the structure characteristic and performance of this
kind of chuck . Have introduced the interface pattern of the manual chuck .
Key words: Manual chuck Oblique rack slippery Lathe
1 引言
在普通(tōng)車(chē)床和(hé)經濟型數控車(chē)床上,通(tōng)常使用手動(dòng)卡盤。國内的手動(dòng)卡盤通(tōng)常為盤絲型卡盤。近年來,随
着車(chē)床主軸轉速的不斷提高,盤絲型卡盤由于本身結構的原因,往往不能夠滿足轉速和(hé)精度的要求。這
時就需要使用能滿足高轉速和(hé)高精度要求的斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤。德國某公司生産的ROTA-SPlus、
ROTA-G系列卡盤就是高性能的斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤。
2 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結構特點
2.1 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結構
圖1是斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結構剖視圖。
圖1 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結構剖視圖
斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤上卡爪的驅動(dòng)過程為:用卡盤鑰匙轉動(dòng)絲杆,絲杆帶動(dòng)滑塊1在滑槽内移動(dòng),該滑
塊又通(tōng)過同步盤帶動(dòng)另外兩個(gè)滑塊移動(dòng),保持三個(gè)滑塊同步。
圖2 卡盤的同步驅動(dòng)機構 圖3 滑塊和(hé)卡爪的斜齒齧合
圖2為斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的同步驅動(dòng)機構。三個(gè)滑塊的頂部帶有斜齒,和(hé)卡爪底部的斜齒構成斜面齧
合關(guān)系(圖3);在卡盤盤體上有三個(gè)均勻布置的滑槽,滑槽的方向與徑向垂直;當三個(gè)滑塊在滑槽内
移動(dòng)時,通(tōng)過滑塊頂部和(hé)卡爪底部斜齒的齧合将滑塊的運動(dòng)轉換成卡爪的徑向移動(dòng),夾緊或松開工件。
ROTA系列斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤設有卡爪快換機構,當按下(xià)位于卡盤側面的按鈕時,可(kě)将卡爪抽出,一分
鐘之内可(kě)以更換所有卡爪,數秒鐘就能改變夾持直徑。ROTA系列手動(dòng)卡盤中(zhōng)還設有多種保險機構,以防
止誤操作産生的危害。
2.2 盤絲型手動(dòng)卡盤的結構
圖4為盤絲型手動(dòng)卡盤的結構簡圖。當用卡盤鑰匙轉動(dòng)三個(gè)驅動(dòng)小傘齒輪之一時,與小傘齒輪齧合的
大傘齒輪随之轉動(dòng),大傘齒輪的背面是平面螺紋(等進螺紋線),與平面螺紋相齧合的三個(gè)卡爪随着平
面螺紋的轉動(dòng)而同時向心或離(lí)心移動(dòng),實現工件的夾緊或松開。
圖4 盤絲型卡盤的結構簡圖
2.3 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤和(hé)盤絲型手動(dòng)卡盤的比較
與盤絲型手動(dòng)卡盤相比,斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤有許多優點。表1列出了兩者的比較。
表1斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤與盤絲型手動(dòng)卡盤的比較
斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤 | 盤絲型手動(dòng)卡盤 |
滑塊齒與卡爪齒之間為大面積接觸 | 平面盤絲齒與卡爪齒之間為線接觸 |
由于有利的接觸條件和(hé)特有的内部傳動(dòng)機構形式,可(kě)以實現很大的夾緊力和(hé)很高的轉速。 | 由于不利的接觸條件和(hé)盤絲傳動(dòng)形式,夾緊力和(hé)轉速的提高受到限制。 |
滑塊齒與卡爪齒的接觸部位有很好的耐磨性 | 平面盤絲齒與卡爪齒的接觸部位耐磨性較差 |
盤體和(hé)滑塊均經熱處理硬化 | 盤體和(hé)平面盤絲齒通(tōng)常不經熱處理硬化 |
重複夾緊精度高,夾緊精度因磨損小而可(kě)以長期保持。 | 重複夾緊精度不夠高,夾緊精度因磨損較大而喪失較快。 |
卡爪更換迅速 | 更換卡爪需要較長時間 |
整體爪或滑座可(kě)以調轉180度使用 | 整體爪或滑座不能調轉180度使用 |
夾持範圍大,夾持直徑可(kě)以很快改變。 | 夾持範圍大,夾持直徑大幅度改變時間較長。 |
價格較高,但使用壽命長,性能價格比好。 | 價格較低,但使用壽命短(duǎn),需要經常更換。 |
3 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的性能分析
斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的滑塊移動(dòng)方向垂直于卡爪的離(lí)心力方向,滑塊頂部的斜齒和(hé)卡爪底部的斜
齒齧合時為面接觸,因而卡盤的夾持力大,夾持力受離(lí)心力的影響很小,可(kě)以用于高工作轉速的
場合。表2是ROTA-SPlus系列卡盤的性能參數。
表2 ROTA-SPlus系列卡盤的性能參數
卡盤型号 ROTA-SPlus | 最高工作轉速 (min-1) | 最大夾持 力(daN) | 最大扳緊 力矩(Nm) | 慣性矩 (kgm2) | 每個(gè)卡爪 的行程(mm) |
160-42 | 5200 | 6000 | 70 | 0.028 | 6.5 |
200-52 | 4600 | 9500 | 100 | 0.082 | 6.8 |
250-62 | 4000 | 16000 | 200 | 0.252 | 7.5 |
315-92 | 3200 | 18000 | 210 | 0.757 | 9.7 |
400-102 | 2200 | 23000 | 245 | 2.0 | 12 |
500-162 | 1500 | 27000 | 320 | 5.5 | 12 |
630-252 | 1000 | 29000 | 350 | 17.5 | 15 |
注:卡盤型号中(zhōng)第一個(gè)數字表示卡盤外徑,第二個(gè)數字表示中(zhōng)空卡盤的中(zhōng)孔直徑。例如(rú):ROTA-SPlus 160-42表示該
卡盤的外徑為φ160mm,中(zhōng)孔直徑為φ42mm。
在車(chē)削加工中(zhōng),卡盤的重複夾緊精度很重要,由于斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的滑塊與卡爪之間的齧合為面
接觸,重複夾緊精度高,可(kě)以達到0.01~0.02mm;耐磨損,夾緊精度可(kě)以長期保持。如(rú)果對卡爪進行配
車(chē)或配磨,可(kě)以使夾持精度進一步提高。圖5是ROTA系列手動(dòng)卡盤徑向跳動(dòng)和(hé)端面跳動(dòng)的測量示意圖,
表3為ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動(dòng)和(hé)端面跳動(dòng)的最大容許值。卡盤的實際精度一般都優于表3中(zhōng)的精度指
标。
圖5 ROTA系列手動(dòng)卡盤徑向跳動(dòng)和(hé)端面跳動(dòng)測量示意圖
表3 ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動(dòng)和(hé)端面跳動(dòng)的最大容許值
ROTA-SPlus | Md(Nm) | L(mm) | d(mm) | TR1max(mm) | D(mm) | B(mm) | TR2max(mm) | TP1max(mm) |
160-42 | 40 | 60 | 34 | 0.03 | 140 | 20 | 0.03 | 0.02 |
200-52 | 70 | 80 | 41 | 0.04 | 155 | 20 | 0.04 | 0.02 |
250-62 | 80 | 80 | 41 | 0.04 | 216 | 25 | 0.04 | 0.03 |
315-92 | 90 | 120 | 55 | 0.05 | 243 | 25 | 0.05 | 0.03 |
400-102 | 100 | 120 | 119 | 0.05 | 243 | 30 | 0.05 | 0.03 |
500-162 | 100 | 160 | 119 | 0.06 | 243 | 30 | 0.06 | 0.03 |
630-252 | 100 | 160 | 120 | 0.06 | 270 | 30 | 0.06 | 0.03 |
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(dòng)卡盤的接口型式
卡盤接口是指卡盤與車(chē)床主軸的連接部位。德國手動(dòng)卡盤的接口型式有:圓柱面定心接口和(hé)1∶4的圓錐面定心接口。
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(tōng)過中(zhōng)間過渡法蘭也可(kě)以配1∶4的圓錐
面定心接口的車(chē)床主軸;手動(dòng)卡盤的1∶4圓錐面定心接口有:符合德國工業(yè)标準DIN55028的A型、C型和(hé)符合DIN55029的
卡盤接口。分别配裝于符合DIN55026的A型、符合DIN55027和(hé)DIN55029的車(chē)床主軸。中(zhōng)國國家标準中(zhōng)相對應的是:
GB/T5900.1-1997 A2型、GB/T5900.3-1997卡口型和(hé)GB/T5900.2-1997凸輪鎖緊型卡盤和(hé)車(chē)床主軸接口。
表4 ROTA-SPlus系列卡盤圓柱面定心接口的尺寸
ROTA-SPlus | 160-42 | 200-52 | 250-62 | 315-92 | 400-102 | 500-162 | 630-252 |
接口尺寸 (mm) | φ145 H6 ×5 | φ185 H6 ×5 | φ235 H6 ×6 | φ300 H6 ×6 | φ380 H6 ×6 | φ460 H6 ×6 | φ580H6 ×6 |
注:接口尺寸中(zhōng),第一組數字表示接口直徑(孔徑)和(hé)配合性質,第二個(gè)數字表示接口長度尺寸。例如(rú):φ145 H6×5表示接
口孔徑為φ145mm,配合性質為H6,接口長度尺寸為5mm。
5. 參考文(wén)獻 【略】
時間(2010-7-23) 來源:http://www.gcity.com.cn 編輯: 浏覽(6062)