巧用三爪自定心卡盤車削高精度軸類十字孔零件

卜慶鋒

（徐州經貿高等職業學校，江蘇 徐州 221004）

0 引言

在2012年江蘇省第一屆狀元賽數控車比賽項目中，有的工件上需要車削十字孔，需要用到四爪卡盤，而更換卡盤又會浪費很多時間，很多選手都沒有能夠在規定的時間內完成零件的加工。其實可以巧妙運用三爪卡盤的結構原理來完成這步工序，本文就來分析如何利用三爪卡盤車削十字孔零件的工藝。

1 圖樣分析

如圖1所示，該零件形狀比較復雜，外圓、斷面槽、內螺紋、槽、內孔，十字孔和外平面，尺寸的精度較高。其它外圓和內孔的尺寸都好保證，和十字孔相關聯的尺寸主要有總長60±0.05 mm，位置尺寸29±0.1 mm，十字孔直徑φ24+0.10+0.05，平面的厚度為50.5±0.05 mm。總長60±0.05 mm和十字孔直徑φ24+0.10+0.05都比較好保證，主要是十字孔位置尺寸29±0.1 mm如何保證。本文重點介紹十字孔和外平面的加工工藝，其他內容這里不多作介紹。

圖1

2 三爪自定心卡盤的結構原理

三爪自定心利用均布在卡盤體上的3個活動卡爪的徑向移動，把工件夾緊和定位的機床附件。三爪卡盤上3個卡爪導向部分的下面，有螺紋與碟形傘齒輪背面的平面螺紋相嚙合，當用扳手通過四方孔轉動小傘齒輪時，碟形齒輪轉動，背面的平面螺紋同時帶動3個卡爪向中心靠近或退出，用以夾緊不同直徑的工件。三爪卡盤（圖2）由小錐齒輪驅動大錐齒輪。大錐齒輪的背面有阿基米德螺旋槽，與3個卡爪相嚙合。因此用扳手轉動小錐齒輪，便能使3個卡爪同時沿徑向移動，實現自動定心和夾緊，適于夾持圓形、正三角形或正六邊形等的工件。

圖2

3 加工工藝

對于外圓部分和內徑部分的加工都比較簡單，關鍵在于十字孔的加工，要想解決好十字孔的加工，首先要解決三爪自定心卡盤裝夾的問題，根據三爪自定心卡盤的結構原理，三爪自定心卡盤適合用于夾持圓形、正三角形或正六邊形等的工件。

圖3

1）按照圖3完成零件的粗加工。為了確保十字孔的圓心在卡盤的中心軸線上，一定要保證42.39 mm長度和30°角度，使三爪卡盤夾持位置正好為正三角形。在夾持工件在過程一定要保證工件軸線和卡盤的端面平行，只有軸線和卡盤端面平行才可以保證50.5 mm的厚度和十字孔軸線和工件軸線相互垂直。

2）完成平面的車削和十字孔的加工。采用端面車削的方式加工外圓平面，保證50.5 mm的厚度，然后鉆中心孔，用φ20的鉆頭鉆孔，用鏜刀加工直徑為φ24+0.10+0.05十字孔，保證尺寸在公差范圍之內。

3）夾持工件的右端完成工件左端外徑、溝槽和內孔的加工，并保證尺寸在公差范圍之內，如圖4所示。

圖4

圖5

4）夾持工件的左端φ51外圓，以φ55外圓的左端面來定位，加工工件的右端，并來保證位置尺寸29±0.1 mm和外徑的公差，如圖5所示。

4 結語

對于三爪自動心卡盤加工十字孔零件，只適應于單件或是數量不多零件加工，加工過程中一定要注意工件的裝夾，計算裝夾的位置及尺寸，保證裝夾安全牢靠。對于批量加工還是建議利用鉆銑床和工裝組合加工。

［1］ 金福昌.車工（技師、高級技師）［M］.北京：機械工業出版社，2007.