關于車床設備中多用卡盤的發明與研究

胡智土

[摘要]介紹一種多功能三爪卡盤的發明項目，解決了車床類設備中卡盤一次裝夾只能完成單一類零件加工的問題，供從事車削類實訓課程的專業教師借鑒。

[關鍵詞]三爪卡盤;多功能;發明專利

[中圖分類號]? TG51??????????? ??????? [文獻標志碼]? A???????? ?????? [文章編號]? 2096-0603（2018）36-0259-01

本發明來源于筆者在車削類實訓課程授課中發現的一個問題。車床類設備所使用的三爪卡盤只能裝夾圓形工件，加工偏心工件時需要墊銅片等輔助零件，無法加工不規整工件，如橢圓工件等。如果要加工不規整的工件，需要更換四爪卡盤，增加了工廠機加工操作人員的勞動強度，特別是現在大部分企業加工工件時實行計件來進行計酬，增加了企業的加工成本，且更換卡盤或調整三爪卡盤加工偏心工件浪費時間，工作效率低，降低企業的生產力。本文介紹的發明為一種多用三爪卡盤，實現同心和偏心類零件的同時裝夾而無需更換卡盤，操作方便、節約時間、提高生產效率。

一、多用卡盤的結構和優點

（一）結構組成

本多用三爪卡盤，包括卡盤前端蓋、卡盤后端蓋和多個卡爪，所述卡盤前端蓋和卡盤后端蓋相互匹配，卡盤前端蓋的側面設有扳手插孔，多個卡爪均布安裝在卡盤前端蓋上，其特征在于：還包括定位座、蓋板、連接塊、定位螺桿、調節螺桿、同步齒輪和檔位手柄，所述定位座連接在卡盤前端蓋和卡盤后端蓋之間，蓋板固定在定位座上，連接塊與卡盤前端蓋相連，定位螺桿安裝在定位座上，調節螺桿的數量與卡爪的數量對應，每個卡爪均與對應的調節螺桿相配合，調節螺桿與同步齒輪嚙合，檔位手柄設置在卡盤前端蓋上。結構合理，操作方便，可實現加工圓形工件及大部分不規整的工件，滿足人們使用的需求。

（二）結構介紹

1.卡盤前端蓋上開有不同檔位的槽孔，檔位手柄設置在對應檔位的槽孔內。

2.檔位包括聯動檔、獨自移動檔和空檔;通過裝夾不同形狀工件進行不同檔位的調節。檔位手柄設置在卡盤前端蓋的頂部;便于操作。

3.卡爪上設有齒條，調節螺桿一端的齒與卡爪的齒條嚙合，該調節螺桿另一端的齒與同步齒輪嚙合。

4.卡爪為三個，該三個卡爪均布安裝在卡盤前端蓋上。

5.三個卡爪在卡盤前端蓋中呈120°均布，使得裝夾更方便，加工的精度更高。

6.扳手插孔為三個，該三個扳手插孔均設在三個卡爪的一側。

7.定位座上設置有螺紋孔，該螺紋孔中安裝有定位螺桿;通過定位螺桿可進行軸向調節。

（三）結構優點

1.結構合理，操作方便，可實現加工圓形工件及大部分不規整的工件，效率高，安全可靠。

2.可快速工作，裝夾大部分形狀各異的零件，無需更換卡盤，具有三爪卡盤與四爪卡盤的功能。

3.使用壽命長，制造工藝簡單，其成本低。

4.沒有更換卡盤的煩惱，節約時間，提高工作效率，提升企業的生產力。

5.減小安全隱患，特別是小加工坊，更換卡盤時，沒有吊機，需要人工抬卡盤安裝到機床上，存在安全隱患。

二、多用卡盤的實際運行原理

本卡盤通過掛檔來實現三卡爪3聯動或各自移動，使其具有三爪卡盤與四爪卡盤的功能，下面通過三個運動來實現三爪卡盤與四爪卡盤功能的原理說明。

（一）圓形零件裝夾

通過檔位手柄10掛到聯動檔，使卡盤前端蓋1內部圓柱齒輪變換位置，一頭圓柱齒輪的齒與三卡爪3上的齒條13嚙合，另外一頭圓柱齒輪的齒與卡盤前端蓋1內部的齒輪嚙合，用卡盤鑰匙旋轉其中一根圓柱齒輪可使三個卡盤的爪一起移動，從而實現裝夾圓形工件。

（二）不規整零件裝夾及偏心軸裝夾

通過檔位手柄10掛到獨自移動檔，使卡盤前端蓋1內部圓柱齒輪變換位置，一頭圓柱齒輪的齒與三卡爪3上的齒條13嚙合，另外一頭圓柱齒輪的齒與卡盤前端蓋1內部的齒輪脫開，用卡盤鑰匙旋轉其中一根圓柱齒輪只能使與它嚙合一只卡爪3移動，其他兩只卡爪3不移動，要移動需分別用卡盤鑰匙旋轉另外二根圓柱齒輪，從而實現裝夾不規整工件及偏心軸。

（三）其他工作原理

通過檔位手柄10掛到空檔，使卡盤前端蓋1內部圓柱齒輪變換位置，一頭圓柱齒輪的齒與三卡爪3上的齒條13脫開，另外一頭圓柱齒輪的齒與卡盤前端蓋1內部的齒輪脫開，實現空擋。設置空擋是因為裝夾不規整零件及偏心軸后，可使卡盤三爪復位到中心點，進行圓形工件加工。處于空檔位置，促使多用卡盤可以復位，保證檔位順利的切換。

三、專利情況

本發明已申請國家發明專利并已取得發明專利證書，證書號為ZL201610734575.5。

四、小結

本發明是筆者在實際教學工作中從發現問題到解決問題的一個縮影，利用自身專業知識進行發明創造的過程。在中職學校專業實訓課程中，筆者認為作為專業教師不但要將專業技能教授學生，更重要的是要培養學生發現問題和動手解決問題的能力，學以致用，通過傳授專業技能逐漸向發明研究型高層次人才進行培養。在學習技能過程中，學會發明創造既能充分調動學生學習的積極性主動性，更能激發學生的自主探索精神。

參考文獻：

[1]張旭.車工工藝與技能訓練[M].南京：江蘇教育出版社，2010.

[2]鄒維緒.普通車工教學做一體化教程[M].武漢：華中科技大學出版社，2010.

[3]俞禮鋒.一種基于三爪卡盤的改裝夾具[P].實用新型專利，2015.