摘要：斜齒滑塊式手動卡盤是一種高(gāo)性能(néng)的卡盤，可以滿足高(gāo)轉速和(hé)高(gāo)精度的要求。本文(wén)分析了(le)這(zhè)種卡盤的結構特點和(hé)性能(néng)

      ，介紹了(le)手動卡盤的接口型式。

關鍵詞：手動卡盤  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(hé)經濟型數控車床上(shàng)，通常使用(yòng)手動卡盤。國内的手動卡盤通常爲盤絲型卡盤。近年來(lái)，随

着車床主軸轉速的不斷提高(gāo)，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(hé)精度的要求。這(zhè)

時(shí)就需要使用(yòng)能(néng)滿足高(gāo)轉速和(hé)高(gāo)精度要求的斜齒滑塊式手動卡盤。德國某公司生産的ROTA-S^Plus、

ROTA-G系列卡盤就是高(gāo)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(shì)圖。

    圖1 斜齒滑塊式手動卡盤的結構剖視(shì)圖                

斜齒滑塊式手動卡盤上(shàng)卡爪的驅動過程爲：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

塊又通過同步盤帶動另外(wài)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(hé)卡爪的斜齒齧合

    圖2爲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斜齒，和(hé)卡爪底部的斜齒構成斜面齧

   合關系（圖3）；在卡盤盤體上(shàng)有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(shí)，通過滑塊頂部和(hé)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(kāi)工(gōng)件。

     ROTA系列斜齒滑塊式手動卡盤設有卡爪快(kuài)換機構，當按下(xià)位于卡盤側面的按鈕時(shí)，可将卡爪抽出，一分

    鐘(zhōng)之内可以更換所有卡爪，數秒鐘(zhōng)就能(néng)改變夾持直徑。ROTA系列手動卡盤中還設有多種保險機構，以防

    止誤操作(zuò)産生的危害。

2.2 盤絲型手動卡盤的結構

圖4爲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(shí)，與小(xiǎo)傘齒輪齧合的

大(dà)傘齒輪随之轉動，大(dà)傘齒輪的背面是平面螺紋（等進螺紋線），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(shí)向心或離心移動，實現(xiàn)工(gōng)件的夾緊或松開(kāi)。

         圖4 盤絲型卡盤的結構簡圖

2.3 斜齒滑塊式手動卡盤和(hé)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許多優點。表1列出了(le)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

3 斜齒滑塊式手動卡盤的性能(néng)分析

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(hé)卡爪底部的斜

齒齧合時(shí)爲面接觸，因而卡盤的夾持力大(dà)，夾持力受離心力的影響很(hěn)小(xiǎo)，可以用(yòng)于高(gāo)工(gōng)作(zuò)轉速的

場合。表2是ROTA-S^Plus系列卡盤的性能(néng)參數。

表2 ROTA-S^Plus系列卡盤的性能(néng)參數

      注：卡盤型号中第一個數字表示卡盤外(wài)徑，第二個數字表示中空(kōng)卡盤的中孔直徑。例如：ROTA-S^Plus 160-42表示該

           卡盤的外(wài)徑爲φ160mm，中孔直徑爲φ42mm。

在車削加工(gōng)中，卡盤的重複夾緊精度很(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爲面

接觸，重複夾緊精度高(gāo)，可以達到(dào)0.01～0.02mm；耐磨損，夾緊精度可以長期保持。如果對(duì)卡爪進行配

車或配磨，可以使夾持精度進一步提高(gāo)。圖5是ROTA系列手動卡盤徑向跳動和(hé)端面跳動的測量示意圖，

表3爲ROTA-S^Plus系列卡盤徑向跳動和(hé)端面跳動的最大(dà)容許值。卡盤的實際精度一般都優于表3中的精度指

标。

圖5  ROTA系列手動卡盤徑向跳動和(hé)端面跳動測量示意圖

表3  ROTA-S^Plus系列卡盤徑向跳動和(hé)端面跳動的最大(dà)容許值

注：檢測時(shí)卡盤使用(yòng)STF型整體硬爪；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床主軸的連接部位。德國手動卡盤的接口型式有：圓柱面定心接口和(hé)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(yě)可以配1∶4的圓錐

面定心接口的車床主軸；手動卡盤的1∶4圓錐面定心接口有：符合德國工(gōng)業标準DIN55028的A型、C型和(hé)符合DIN55029的

卡盤接口。分别配裝于符合DIN55026的A型、符合DIN55027和(hé)DIN55029的車床主軸。中國國家标準中相對(duì)應的是：

GB/T5900.1－1997 A₂型、GB/T5900.3－1997卡口型和(hé)GB/T5900.2－1997凸輪鎖緊型卡盤和(hé)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，第一組數字表示接口直徑（孔徑）和(hé)配合性質，第二個數字表示接口長度尺寸。例如：φ145 ^H6×5表示接

口孔徑爲φ145mm，配合性質爲H6，接口長度尺寸爲5mm。