發(fā)動(dòng)機(jī)用曲軸、凸輪軸和缸套等軸類部件在加工的每個(gè)工序均會(huì)使用到卡盤，在加工中卡盤具有定心、夾持和驅(qū)動(dòng)工件的作用。根據(jù)卡盤夾持工件維持中心的能力，分為剛性卡盤和浮動(dòng)卡盤。本文主要探討這兩種卡盤的選用原則和日常維護(hù)要點(diǎn)。

一、兩種卡盤結(jié)構(gòu)調(diào)整

剛性卡盤與浮動(dòng)卡盤在結(jié)構(gòu)、調(diào)整方式上存在很大差別，以日本某品牌系列卡盤為例，圖1所示為浮動(dòng)卡盤動(dòng)作過程：工件在定位支撐塊和頂尖的作用下，進(jìn)行軸向和徑向定位夾緊，然后卡盤油缸通過拉桿，帶動(dòng)卡盤中心拉桿、間隙調(diào)整板、卡爪臂支撐盤、球形關(guān)節(jié)和卡爪臂動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)卡盤卡爪夾緊工件。

當(dāng)出現(xiàn)卡盤3個(gè)卡爪組成的中心與工件中心同軸度偏差大時(shí)，先與工件接觸的卡盤卡爪會(huì)受力F2，通過卡爪臂、球形關(guān)節(jié)傳遞給卡爪臂支撐盤，F(xiàn)3作用在卡爪臂支撐盤上，對(duì)于浮動(dòng)卡盤，卡盤中心拉桿與卡爪臂支撐盤之間存在間隙，卡爪臂支撐盤在力F3的作用下，利用浮動(dòng)間隙（間隙調(diào)整板、卡盤中心拉桿和卡爪臂支撐盤共同組成了卡盤的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)），會(huì)向著力的方向運(yùn)動(dòng)，直至3個(gè)卡爪完全夾緊工件。

圖1　浮動(dòng)卡盤結(jié)構(gòu)

1．卡爪臂 2 、12．矩形彈簧 3．球形頂蓋 4．球形關(guān)節(jié)

5．間隙調(diào)整板 6．油缸拉桿 7．卡盤中心拉桿

8．卡爪臂支撐盤 9．卡盤本體 10．卡盤后端蓋

11．定位支撐塊 13．頂尖 14．被加工工件

15．卡盤卡爪 16．球形支撐

圖2所示為剛性卡盤動(dòng)作過程：工件在定位支撐塊和頂尖的作用下，進(jìn)行軸向和徑向定位夾緊，然后卡盤油缸通過拉桿，帶動(dòng)卡盤中心拉桿、球形關(guān)節(jié)和卡爪臂動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)卡盤卡爪夾緊工件。由于卡盤中心拉桿與球形關(guān)節(jié)和卡爪臂之間是剛性聯(lián)接，所以卡盤卡爪（三個(gè)卡爪）夾緊后，會(huì)形成一個(gè)夾緊中心，如果卡盤的夾緊中心與工件和頂尖形成的夾緊中心不重合，工件在卡盤夾緊后會(huì)出現(xiàn)明顯的夾緊變形，該卡盤使用前，需要調(diào)整卡盤中心與頂尖中心重合，保證卡盤夾緊后不會(huì)出現(xiàn)虛夾緊的情況。

圖2　剛性卡盤結(jié)構(gòu)

1．卡爪臂 2、10．矩形彈簧 3．球形頂蓋 4．球形關(guān)節(jié)

5．油缸拉桿 6．卡盤中心拉桿 7．卡盤本體

8．卡盤后端蓋 9．定位支撐塊 11．頂尖

12．被加工工件 13．卡盤卡爪 14．球形支撐

從圖1和圖2卡盤的機(jī)構(gòu)分析，浮動(dòng)卡盤與剛性卡盤存在以下不同點(diǎn)。

浮動(dòng)卡盤：如圖3所示，在夾緊工件過程中，由于工件毛坯表面高低不同或者毛坯圓度加工公差大，會(huì)出現(xiàn)3號(hào)卡爪已接觸到工件表面而1號(hào)、2號(hào)卡爪還未接觸到工件的情況，這時(shí)，浮動(dòng)卡盤的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)起作用，以工件表面為支撐，對(duì)3號(hào)卡爪進(jìn)行浮動(dòng)，只要浮動(dòng)量足夠，1號(hào)、2號(hào)卡爪最終會(huì)夾緊工件，對(duì)工件中心幾乎不影響。

圖3　浮動(dòng)卡盤卡爪夾緊過程

剛性卡盤：如圖4所示，在夾緊過程中，如果卡盤與工件同心未調(diào)整好，會(huì)出現(xiàn)3號(hào)卡爪接觸到了工件，1號(hào)、2號(hào)卡爪還未與工件接觸的情況，這時(shí)卡盤夾緊力F1會(huì)作用于工件，力足夠大的情況下會(huì)使工件偏移預(yù)定中心，迫使工件移動(dòng)到卡盤中心處；卡盤夾緊力小的情況下，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別卡爪與工件不能完全接觸的情況，加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。

圖4　剛性卡盤卡爪夾緊過程