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發(fā)動機用曲軸、凸輪軸和缸套等軸類部件在加工的每個工序均會使用到卡盤，在加工中卡盤具有定心、夾持和驅(qū)動工件的作用。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卡盤。本文主要探討這兩種卡盤的選用原則和日常維護要點。

一、兩種卡盤結(jié)構(gòu)調(diào)整

剛性卡盤與浮動卡盤在結(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所示為浮動卡盤動作過程：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)和卡爪臂動作，最終實現(xiàn)卡盤卡爪夾緊工件。

當(dāng)出現(xiàn)卡盤3個卡爪組成的中心與工件中心同軸度偏差大時，先與工件接觸的卡盤卡爪會受力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，對于浮動卡盤，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機構(gòu)），會向著力的方向運動，直至3個卡爪完全夾緊工件。

圖1　浮動卡盤結(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，帶動卡盤中心拉桿、球形關(guān)節(jié)和卡爪臂動作，最終實現(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（三個卡爪）夾緊后，會形成一個夾緊中心，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卡盤的機構(gòu)分析，浮動卡盤與剛性卡盤存在以下不同點。

浮動卡盤：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，會出現(xiàn)3號卡爪已接觸到工件表面而1號、2號卡爪還未接觸到工件的情況，這時，浮動卡盤的浮動機構(gòu)起作用，以工件表面為支撐，對3號卡爪進(jìn)行浮動，只要浮動量足夠，1號、2號卡爪最終會夾緊工件，對工件中心幾乎不影響。

圖3　浮動卡盤卡爪夾緊過程

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，會出現(xiàn)3號卡爪接觸到了工件，1號、2號卡爪還未與工件接觸的情況，這時卡盤夾緊力F1會作用于工件，力足夠大的情況下會使工件偏移預(yù)定中心，迫使工件移動到卡盤中心處；卡盤夾緊力小的情況下，會出現(xiàn)個別卡爪與工件不能完全接觸的情況，加工時產(chǎn)生振動。

圖4　剛性卡盤卡爪夾緊過程