摘要：斜齒滑塊式手動卡盤是一種高性能(néng)的卡盤，可(kě)以滿足高轉速和高精(jīng)度的要求。本文(wén)分(fēn)析了這種卡盤的結構特點和性能(néng)
，介紹了手動卡盤的接口型式。
關鍵詞：手動卡盤 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
在普通車(chē)床和經濟型數控車(chē)床上，通常使用(yòng)手動卡盤。國(guó)内的手動卡盤通常為(wèi)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(néng)夠滿足轉速和精(jīng)度的要求。這
時就需要使用(yòng)能(néng)滿足高轉速和高精(jīng)度要求的斜齒滑塊式手動卡盤。德(dé)國(guó)某公(gōng)司生産(chǎn)的ROTA-SPlus、
ROTA-G系列卡盤就是高性能(néng)的斜齒滑塊式手動卡盤。
2 斜齒滑塊式手動卡盤的結構特點
2.1 斜齒滑塊式手動卡盤的結構
圖1是斜齒滑塊式手動卡盤的結構剖視圖。
圖1 斜齒滑塊式手動卡盤的結構剖視圖
斜齒滑塊式手動卡盤上卡爪的驅動過程為(wèi)：用(yòng)卡盤鑰匙轉動絲杆，絲杆帶動滑塊1在滑槽内移動，該滑
塊又(yòu)通過同步盤帶動另外兩個滑塊移動，保持三個滑塊同步。
圖2 卡盤的同步驅動機構 圖3 滑塊和卡爪的斜齒齧合
圖2為(wèi)斜齒滑塊式手動卡盤的同步驅動機構。三個滑塊的頂部帶有(yǒu)斜齒，和卡爪底部的斜齒構成斜面齧
合關系（圖3）；在卡盤盤體(tǐ)上有(yǒu)三個均勻布置的滑槽，滑槽的方向與徑向垂直；當三個滑塊在滑槽内
移動時，通過滑塊頂部和卡爪底部斜齒的齧合将滑塊的運動轉換成卡爪的徑向移動,夾緊或松開工(gōng)件。
ROTA系列斜齒滑塊式手動卡盤設有(yǒu)卡爪快換機構，當按下位于卡盤側面的按鈕時，可(kě)将卡爪抽出，一分(fēn)
鍾之内可(kě)以更換所有(yǒu)卡爪，數秒(miǎo)鍾就能(néng)改變夾持直徑。ROTA系列手動卡盤中(zhōng)還設有(yǒu)多(duō)種保險機構，以防
止誤操作(zuò)産(chǎn)生的危害。
2.2 盤絲型手動卡盤的結構
圖4為(wèi)盤絲型手動卡盤的結構簡圖。當用(yòng)卡盤鑰匙轉動三個驅動小(xiǎo)傘齒輪之一時，與小(xiǎo)傘齒輪齧合的
大傘齒輪随之轉動，大傘齒輪的背面是平面螺紋（等進螺紋線(xiàn)），與平面螺紋相齧合的三個卡爪随着平
面螺紋的轉動而同時向心或離心移動，實現工(gōng)件的夾緊或松開。
圖4 盤絲型卡盤的結構簡圖
2.3 斜齒滑塊式手動卡盤和盤絲型手動卡盤的比較
與盤絲型手動卡盤相比，斜齒滑塊式手動卡盤有(yǒu)許多(duō)優點。表1列出了兩者的比較。
表1斜齒滑塊式手動卡盤與盤絲型手動卡盤的比較
斜齒滑塊式手動卡盤 | 盤絲型手動卡盤 |
滑塊齒與卡爪齒之間為(wèi)大面積接觸 | 平面盤絲齒與卡爪齒之間為(wèi)線(xiàn)接觸 |
由于有(yǒu)利的接觸條件和特有(yǒu)的内部傳動機構形式，可(kě)以實現很(hěn)大的夾緊力和很(hěn)高的轉速。 | 由于不利的接觸條件和盤絲傳動形式，夾緊力和轉速的提高受到限制。 |
滑塊齒與卡爪齒的接觸部位有(yǒu)很(hěn)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(tǐ)和滑塊均經熱處理(lǐ)硬化 | 盤體(tǐ)和平面盤絲齒通常不經熱處理(lǐ)硬化 |
重複夾緊精(jīng)度高，夾緊精(jīng)度因磨損小(xiǎo)而可(kě)以長(cháng)期保持。 | 重複夾緊精(jīng)度不夠高，夾緊精(jīng)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(cháng)時間 |
整體(tǐ)爪或滑座可(kě)以調轉180度使用(yòng) | 整體(tǐ)爪或滑座不能(néng)調轉180度使用(yòng) |
夾持範圍大，夾持直徑可(kě)以很(hěn)快改變。 | 夾持範圍大，夾持直徑大幅度改變時間較長(cháng)。 |
價格較高，但使用(yòng)壽命長(cháng)，性能(néng)價格比好。 | 價格較低,但使用(yòng)壽命短，需要經常更換。 |
3 斜齒滑塊式手動卡盤的性能(néng)分(fēn)析
斜齒滑塊式手動卡盤的滑塊移動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
齒齧合時為(wèi)面接觸，因而卡盤的夾持力大，夾持力受離心力的影響很(hěn)小(xiǎo)，可(kě)以用(yòng)于高工(gōng)作(zuò)轉速的
場合。表2是ROTA-SPlus系列卡盤的性能(néng)參數。
表2 ROTA-SPlus系列卡盤的性能(néng)參數
卡盤型号 ROTA-SPlus | 最高工(gōng)作(zuò)轉速 (min-1) | 最大夾持 力（daN） | 最大扳緊 力矩(Nm) | 慣性矩 (kgm2) | 每個卡爪 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)第一個數字表示卡盤外徑，第二個數字表示中(zhōng)空卡盤的中(zhōng)孔直徑。例如：ROTA-SPlus 160-42表示該
卡盤的外徑為(wèi)φ160mm，中(zhōng)孔直徑為(wèi)φ42mm。
在車(chē)削加工(gōng)中(zhōng)，卡盤的重複夾緊精(jīng)度很(hěn)重要，由于斜齒滑塊式手動卡盤的滑塊與卡爪之間的齧合為(wèi)面
接觸，重複夾緊精(jīng)度高，可(kě)以達到0.01～0.02mm；耐磨損，夾緊精(jīng)度可(kě)以長(cháng)期保持。如果對卡爪進行配
車(chē)或配磨，可(kě)以使夾持精(jīng)度進一步提高。圖5是ROTA系列手動卡盤徑向跳動和端面跳動的測量示意圖，
表3為(wèi)ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動和端面跳動的最大容許值。卡盤的實際精(jīng)度一般都優于表3中(zhōng)的精(jīng)度指
标。
圖5 ROTA系列手動卡盤徑向跳動和端面跳動測量示意圖
表3 ROTA-SPlus系列卡盤徑向跳動和端面跳動的最大容許值
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(yòng)STF型整體(tǐ)硬爪；Md（Nm）—扳緊力矩。
4．斜齒滑塊式手動卡盤的接口型式
卡盤接口是指卡盤與車(chē)床主軸的連接部位。德(dé)國(guó)手動卡盤的接口型式有(yǒu)：圓柱面定心接口和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；手動卡盤的1∶4圓錐面定心接口有(yǒu)：符合德(dé)國(guó)工(gōng)業标準DIN55028的A型、C型和符合DIN55029的
卡盤接口。分(fēn)别配裝(zhuāng)于符合DIN55026的A型、符合DIN55027和DIN55029的車(chē)床主軸。中(zhōng)國(guó)國(guó)家标準中(zhōng)相對應的是：
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(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）和配合性質(zhì)，第二個數字表示接口長(cháng)度尺寸。例如：φ145 H6×5表示接
口孔徑為(wèi)φ145mm，配合性質(zhì)為(wèi)H6，接口長(cháng)度尺寸為(wèi)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）
+86-512-50357763
info@sonnett.cn
花(huā)橋國(guó)際商(shāng)務(wù)城綠地大道231弄9号樓4層
info@sonnett.cn