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摘要：斜齒滑塊式手動(dòng)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(diǎn)和性能

      ，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

在普通車床和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上，通常使用手動(dòng)卡盤。國內(nèi)的手動(dòng)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(shí)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(dòng)卡盤。德國某公司生產(chǎn)的ROTA-S^Plus、

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(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)

圖1是斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)剖視圖。

    圖1 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)剖視圖                

斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤上卡爪的驅(qū)動(dòng)過程為：用卡盤鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，絲桿帶動(dòng)滑塊1在滑槽內(nèi)移動(dòng)，該滑

塊又通過同步盤帶動(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(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)                                       圖3 滑塊和卡爪的斜齒嚙合

    圖2為斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤的同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。三個(gè)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(gè)均勻布置的滑槽，滑槽的方向與徑向垂直；當(dāng)三個(gè)滑塊在滑槽內(nèi)

    移動(dòng)時(shí)，通過滑塊頂部和卡爪底部斜齒的嚙合將滑塊的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)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(shè)有卡爪快換機(jī)構(gòu)，當(dāng)按下位于卡盤側(cè)面的按鈕時(shí)，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(dòng)卡盤中還設(shè)有多種保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)，以防

    止誤操作產(chǎn)生的危害。

2.2 盤絲型手動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)

圖4為盤絲型手動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。當(dāng)用卡盤鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)驅(qū)動(dòng)小傘齒輪之一時(shí)，與小傘齒輪嚙合的

大傘齒輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，大傘齒輪的背面是平面螺紋（等進(jìn)螺紋線），與平面螺紋相嚙合的三個(gè)卡爪隨著平

面螺紋的轉(zhuǎn)動(dòng)而同時(shí)向心或離心移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的夾緊或松開。

         圖4 盤絲型卡盤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2.3 斜齒滑塊式手動(dòng)卡盤和盤絲型手動(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(yōu)點(diǎn)。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

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心力方向，滑塊頂部的斜齒和卡爪底部的斜

齒嚙合時(shí)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(chǎng)合。表2是ROTA-S^Plus系列卡盤的性能參數(shù)。

表2 ROTA-S^Plus系列卡盤的性能參數(shù)

      注：卡盤型號(hào)中第一個(gè)數(shù)字表示卡盤外徑，第二個(gè)數(shù)字表示中空卡盤的中孔直徑。例如：ROTA-S^Plus 160-42表示該

           卡盤的外徑為φ160mm，中孔直徑為φ42mm。

在車削加工中，卡盤的重復(fù)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嚙合為面

接觸，重復(fù)夾緊精度高，可以達(dá)到0.01～0.02mm；耐磨損，夾緊精度可以長(zhǎng)期保持。如果對(duì)卡爪進(jìn)行配

車或配磨，可以使夾持精度進(jìn)一步提高。圖5是ROTA系列手動(dòng)卡盤徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)的測(cè)量示意圖，

表3為ROTA-S^Plus系列卡盤徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)的最大容許值?？ūP的實(shí)際精度一般都優(yōu)于表3中的精度指

標(biāo)。

圖5  ROTA系列手動(dòng)卡盤徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)測(cè)量示意圖

表3  ROTA-S^Plus系列卡盤徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)的最大容許值

注：檢測(cè)時(shí)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1∶4的圓錐面定心接口。

ROTA-S^Plus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(dòng)卡盤的1∶4圓錐面定心接口有：符合德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)中相對(duì)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-S^Plus系列卡盤圓柱面定心接口的尺寸

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(gè)數(shù)字表示接口長(zhǎng)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(zhǎng)度尺寸為5mm。