新型重载卡盘的结构特点

　　摘要：本实用新型重载卡盘，旨在提供一种高精度、大承载、大扭矩、操作方便、故障率低、安全环保、经久耐用的大型工件卡持装置，适用于重型金属切削机床领域。
　　关键词：结构特点，新型重载卡盘
　　目前所知的重载零件的卡持装置即卡盘，通常采用爪座式重型四爪单动卡盘，通过手工即可夹紧，夹持力比较大。其包括卡盘体、卡爪座、卡爪、丝杆，所述卡爪座、卡爪、丝杆分别有四个，所述四个卡爪座对称安装于所述卡盘体，所述的四个卡爪分别安装于四个卡爪座内的滑槽并分别与安装于卡爪座的所述丝杆啮合，四个卡爪座分别安装有齿扇，其还包括增力机构，所述增力结构包括连接板，所述连接板的一端设置有内齿轮，所述内齿轮的端部连接方身，所述连接板的另一端设置多边形孔，所述连接板的内齿轮与其中一个卡爪座上的齿扇啮合，多边形孔套装于该卡爪座内部的丝杆的端部，之间配合。但是其卡持工件的重量不足100吨，且卡爪在工件转动过程中常出现松动现象，原有扇形齿增力机构在大重量的工件卡持过程中没有明显的作用，整体组件精度保持性差，而同规格的液压卡盘常常出现的渗漏现象，造成增力功能丧失，增力结构形同虚设，浪费了大量的资源却仍满足不了工作需要。
　　为了克服以上不足，设计出一种新型重载卡盘，利用优化的结构，良好的工作状态，同等的性价比，简单的制造工艺，先进的装配理念代替原有的机械增力及液压增力卡盘，来满足对大型超重载工件的加工需要，即节省了费用，又操作方便，且安全环保，最大承重达300吨。
　　新型重载卡盘由以下部分组成：1、重载卡盘体；2、新型机械增力丝杠；3、卡爪体；4、导向压板；5、高强度重载卡爪座；6、高强度锁紧螺钉；7、高强度导向螺母；8、卡爪座弹起轴；9、顶起碟簧。在卡盘体中间还开有与主轴配合的定位锥孔，正面设有供卡爪座移置的四对梯形槽，每一对梯形槽中间有九条卡爪座定位止退槽；卡爪座侧面安装有移置用直齿条，与齿条啮合的蜗杆箱把合在卡盘体上。顶起轴安装在卡爪座内，每侧两个，轴上穿有顶起碟簧。
　　其特征在于：1、卡盘体重量及壁厚大，通过有限元分析计算，有足够的强度和足够的刚性来满足承载要求；2、新型机械增力丝杠是一种安全环保，无需润滑，无渗漏，操作方便，承载力大的新型组件。采用双作用机械式张紧心轴，心轴与一套内建的自动化转换机构相连。楔形机构经过了专门优化，具有较高的稳定性，能够在任意张紧位置自锁，避免因旋转离心力而导致的松动现象，保持较高的刚度，有利于保证工件的加工精度，延长重载卡盘的使用寿命，确保较高的运行安全性能。另外，还为丝杠配备了额外的机械式保险或者防松机构。所有的部件均由高硬度调质钢经精密加工而成，楔形部件经过了等离子氮化处理，并且在关键位置还进行了涂层处理。这样能够保证装夹元件具有较高的稳定性和可靠性。当平面卡盘的直径达到1至5米甚至更大时，就需要配备机械式的动力张紧心轴。3、卡爪体，本件为特殊材质38CrMoA的加工件，通过喷丸，调质，淬火等特殊的热处理方式，让其有足够的刚性来满足重型工件的承载需求。卡爪前后各加工有网状实体带，用于避免工件在旋转过程中出现的打滑现象，保护操作人员和整机的安全。4、导向压板，本件在卡爪移动过程中起导向作用，压板由数个M30的螺钉把合在卡爪座上，通过装配调磨，使其获得足够的精度来保证卡爪体移动的定位精度和重复定位精度，由此使卡爪移动组件具有良好的精度保持性；5、卡爪座，本件有以下特点：卡爪座侧面有两个导向装置，由于卡盘体梯形槽具有良好的位置精度，卡盘移动过程中以两个导向装置为基准，并通过把合在卡盘体侧面的直齿条与蜗杆箱的旋转运动实现卡盘体的前后运动；卡爪座底部有三个凸出的筋板，当卡爪座在卡盘体上移动到相应位置时插入卡盘体上的凹槽内，筋板与凹槽通过调整，尽量保证接触的同一性，使工件旋转过程中一部分力作用在卡爪座上，从而减小丝杠端板所受的正压力，保证整个组件的安全性；卡爪座两侧内部各设有两个顶起装置，顶起装置由顶起轴8和碟簧组9组成，当卡爪座需要移置时，松开强力锁紧螺钉6，至行程限位板，此时整个卡爪组件在蝶簧组9的作用下推动导向轴8向上浮升，直至底部的三条筋板弹出卡盘体，此时就可以实现移置功能。这样可以避免因工件重量过大而造成的操作困难现象的产生。6、强力琐紧螺母7与卡盘体1的梯形槽为间隙配合，在移动过程中能够保证卡爪座具有良好的位置精度。
　　随着大型重载机床的出现，对卡盘提出了越来越高的要求。新型重载卡盘的出现，解决了重载卡紧牢固、安全可靠问题，对我国重型工业、尖端科技的发展起到不可估量的作用。

《新型重载卡盘的结构特点》

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