车床离心力夹紧松开自定心卡盘装置

江苏省宿迁市方圆机械有限公司 （223800） 邱绍虎 陈爱武

普通自定心卡盘是车床最基本的夹具，通用性好，应用十分普遍。但它自问世以来一直都是在停车状态下用T形扳手手动操作，辅助时间长，且不够安全。因忘了取扳手而开车造成扳手飞出的事故难以完全避免。目前车床自定心卡盘装置分手动和自动两种，手动自定心卡盘存在使用不方便、劳动强度大、生产效率低等问题；自动自定心卡盘，虽然减轻了劳动强度，但需增加液压装置或气动装置，存在设备制造周期长、成本费用增加、操作维护复杂等问题。

本文针对上述缺点，设计出一种卧式车床离心力自动定心夹紧松开自定心卡盘装置，目的在于：利用离心力夹紧松开卡盘，不需增加液压装置或气动装置，减轻成本费用，缩短设备制造周期，同时大大提高生产效率。

1.装置的设计

以下结合附图来具体说明本装置的设计。

卡盘体1端面方向开有三个均匀分布的直槽，圆周方向开有三个均匀分布的斜槽，每个斜槽开有两个与斜槽面中心线平行并对称的内螺纹孔，内螺纹孔直径比斜槽宽度大，卡盘体内部还开有三个均匀分布的固定轴孔和一个中心孔；卡爪2比较复杂，形状如图所示，有一个直槽和内孔，装在端面方向开有三个均匀分布的直槽内，其内孔穿在固定轴7上，并可以固定轴7为中心转动；离心轴3通过内孔套在螺塞轴4上，并可在螺塞轴4上移动，防止甩出卡盘体1；压缩弹簧5也穿在螺塞轴4上并装于卡盘体1斜孔内；螺塞轴4通过外螺纹拧紧在卡盘体1的内螺纹孔内；回转顶尖8通过莫氏锥柄装于卡盘体1中心孔内；尾座顶尖10和回转顶尖8要有较高同轴度。

装置结构图

2.具体使用过程

以下结合实例来具体说明车床离心力自动定心夹紧松开自定心卡盘装置的具体使用过程：

附图所示的工件9需要车削其中间槽部尺寸：①根据工件9的长短调整尾座顶尖10，使尾座顶尖10及回转顶尖8距离合适；顶紧力的大小适中，顶得太紧易烧坏工件和顶尖；顶得不紧，车削精度达不到要求。②根据工件9的材质及外径大小，调整车床主轴转速、吃刀量及走刀速度大小等。③起动车床主轴电动机，按下主轴旋转按扭，使卡盘体转动起来，离心轴和离心滚套在离心力作用下向外移动，带动卡爪顺时针旋转夹紧工件，开始车削加工。④工件9加工好之后，按下车床主轴停止按扭，主轴停止旋转，卡盘体随之停止旋转，在卡爪斜孔内的压缩弹簧作用下，卡爪、离心轴和离心滚套恢复原状，工件松开，取出工件。等待下一工作循环。如工件较重，可用其他吊装工具安装工件。

3.需注意的问题

装置设计的目的：卡盘体转动时利用离心力夹紧工件，卡盘体停止转动时利用压缩弹簧弹力恢复原状，松开工件，减小劳动强度，提高生产效率，缩短设备制造周期，降低成本费用，同时提高加工精度。

此装置注意事项：①卡爪、离心轴、螺塞轴、压缩弹簧、离心滚套、固定轴、回转顶尖都装于卡盘体内；离心滚套内孔在离心轴外圆面滚动，外圆面在卡爪槽内滚动和移动；尾座顶尖装于车床导轨面上；工件装于回转顶尖和尾座顶尖之间。②卡爪形状复杂，在卡盘体内可以固定轴为中心回转夹紧工件或松开工件，固定轴紧配于卡盘体内。③离心轴装在卡盘体斜槽内，并可在斜槽内移动，通过离心滚套在卡爪槽内移动。④离心轴和离心滚套在卡盘体旋转时，在离心力作用下向外移动，带动卡爪顺时针旋转夹紧工件；离心轴和离心滚套在卡盘体停止旋转时，在压缩弹簧作用下，带动卡爪逆时针旋转、恢复原状松开工件。⑤压缩弹簧装于卡盘体内螺纹孔内，目的是顶紧离心轴和离心滚套，使卡爪恢复原状。⑥卡盘体斜槽和卡盘体内螺纹孔中心重合，内螺纹孔直径比斜槽宽度尺寸大。⑦回转顶尖装于卡盘体中心孔内。

4.结语

本装置通过安装卡盘体、卡爪、离心轴、螺塞轴、压缩弹簧、离心滚套、固定轴、回转顶尖、工件、尾座顶尖，工件通过回转顶尖和另一头尾座顶尖顶紧，卡盘体旋转起来，卡爪在离心轴和离心滚套离心力作用下顺时针回转夹紧工件，开始加工，加工完成后，卡盘体停止回转，离心轴和离心滚套在压缩弹簧的推动下卡爪逆时针回转，回复原状，松开工件。本装置使用方便，减小劳动强度，提高生产效率，缩短设备制造周期，降低成本费用，同时提高加工精度。