發(fā)動(dòng)機(jī)是一種能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，包括如內(nèi)燃機(jī)（往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)）,、外燃機(jī)（斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),、蒸汽機(jī)等）,、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等,。如內(nèi)燃機(jī)通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,。發(fā)動(dòng)機(jī)既適用于動(dòng)力發(fā)生裝置，也可指包括動(dòng)力裝置的整個(gè)機(jī)器（如：汽油發(fā)動(dòng)機(jī),、航空發(fā)動(dòng)機(jī)）,。為此，小編**夾具俠發(fā)布的《發(fā)動(dòng)機(jī)軸類部件加工時(shí)的卡盤選型和維護(hù)》,，僅供讀者參考,。
發(fā)動(dòng)機(jī)用曲軸、凸輪軸和缸套等軸類部件在加工的每個(gè)工序均會使用到卡盤，在加工中卡盤具有定心,、夾持和驅(qū)動(dòng)工件的作用,。根據(jù)卡盤夾持工件維持中心的能力，分為剛性卡盤和浮動(dòng)卡盤,。本文主要探討這兩種卡盤的選用原則和日常維護(hù)要點(diǎn),。
一、兩種卡盤結(jié)構(gòu)調(diào)整
剛性卡盤與浮動(dòng)卡盤在結(jié)構(gòu),、調(diào)整方式上存在很大差別,，以日本某品牌系列卡盤為例，圖1所示為浮動(dòng)卡盤動(dòng)作過程：工件在定位支撐塊和頂尖的作用下,，進(jìn)行軸向和徑向定位夾緊,，然后卡盤油缸通過拉桿，帶動(dòng)卡盤中心拉桿,、間隙調(diào)整板,、卡爪臂支撐盤、球形關(guān)節(jié)和卡爪臂動(dòng)作,，最終實(shí)現(xiàn)卡盤卡爪夾緊工件,。
當(dāng)出現(xiàn)卡盤3個(gè)卡爪組成的中心與工件中心同軸度偏差大時(shí)，先與工件接觸的卡盤卡爪會受力F2,，通過卡爪臂,、球形關(guān)節(jié)傳遞給卡爪臂支撐盤，F(xiàn)3作用在卡爪臂支撐盤上,，對于浮動(dòng)卡盤,，卡盤中心拉桿與卡爪臂支撐盤之間存在間隙，卡爪臂支撐盤在力F3的作用下,，利用浮動(dòng)間隙（間隙調(diào)整板,、卡盤中心拉桿和卡爪臂支撐盤共同組成了卡盤的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)），會向著力的方向運(yùn)動(dòng),，直至3個(gè)卡爪完全夾緊工件,。
圖1 浮動(dòng)卡盤結(jié)構(gòu)
1．卡爪臂 2 、12．矩形彈簧 3．球形頂蓋 4．球形關(guān)節(jié)
5．間隙調(diào)整板 6．油缸拉桿 7．卡盤中心拉桿
8．卡爪臂支撐盤 9．卡盤本體 10．卡盤后端蓋
11．定位支撐塊 13．頂尖 14．被加工工件
15．卡盤卡爪 16．球形支撐
圖2所示為剛性卡盤動(dòng)作過程：工件在定位支撐塊和頂尖的作用下,，進(jìn)行軸向和徑向定位夾緊,，然后卡盤油缸通過拉桿，帶動(dòng)卡盤中心拉桿,、球形關(guān)節(jié)和卡爪臂動(dòng)作,，最終實(shí)現(xiàn)卡盤卡爪夾緊工件。由于卡盤中心拉桿與球形關(guān)節(jié)和卡爪臂之間是剛性聯(lián)接,，所以卡盤卡爪（三個(gè)卡爪）夾緊后,，會形成一個(gè)夾緊中心,，如果卡盤的夾緊中心與工件和頂尖形成的夾緊中心不重合，工件在卡盤夾緊后會出現(xiàn)明顯的夾緊變形,，該卡盤使用前,，需要調(diào)整卡盤中心與頂尖中心重合，保證卡盤夾緊后不會出現(xiàn)虛夾緊的情況,。
圖2 剛性卡盤結(jié)構(gòu)
1．卡爪臂 2,、10．矩形彈簧 3．球形頂蓋 4．球形關(guān)節(jié)
5．油缸拉桿 6．卡盤中心拉桿 7．卡盤本體
8．卡盤后端蓋 9．定位支撐塊 11．頂尖
12．被加工工件 13．卡盤卡爪 14．球形支撐
從圖1和圖2卡盤的機(jī)構(gòu)分析，浮動(dòng)卡盤與剛性卡盤存在以下不同點(diǎn),。
浮動(dòng)卡盤：如圖3所示,，在夾緊工件過程中，由于工件毛坯表面高低不同或者毛坯圓度加工公差大,，會出現(xiàn)3號卡爪已接觸到工件表面而1號,、2號卡爪還未接觸到工件的情況，這時(shí),，浮動(dòng)卡盤的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)起作用,，以工件表面為支撐，對3號卡爪進(jìn)行浮動(dòng),，只要浮動(dòng)量足夠,，1號,、2號卡爪最終會夾緊工件,，對工件中心幾乎不影響。
圖3 浮動(dòng)卡盤卡爪夾緊過程
剛性卡盤：如圖4所示,，在夾緊過程中,，如果卡盤與工件同心未調(diào)整好，會出現(xiàn)3號卡爪接觸到了工件,，1號,、2號卡爪還未與工件接觸的情況，這時(shí)卡盤夾緊力F1會作用于工件,，力足夠大的情況下會使工件偏移預(yù)定中心,，迫使工件移動(dòng)到卡盤中心處；卡盤夾緊力小的情況下,，會出現(xiàn)個(gè)別卡爪與工件不能完全接觸的情況,，加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。
圖4 剛性卡盤卡爪夾緊過程
卡盤使用前的調(diào)整要求：剛性卡盤在夾緊后會形成卡盤自身的夾持中心,，在使用剛性卡盤時(shí),，需要調(diào)整卡盤的夾緊中心與工件夾緊定位中心重合，如圖5所示,。
圖5 剛性卡盤中心的調(diào)整
二,、兩種卡盤的維護(hù)要點(diǎn)
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)分析,，在卡盤的調(diào)整和維護(hù)上建議遵循以下原則：卡盤內(nèi)部活動(dòng)部件的潤滑和油脂類定期更換?？ūP內(nèi)部活動(dòng)部件間運(yùn)動(dòng)基本是滑動(dòng)摩擦,，需要根據(jù)卡盤維護(hù)要求，加入和定期更換指定牌號的潤滑油／脂,。加入潤滑脂時(shí),，需要把前期使用過的潤滑脂全部擠出，卡盤夾緊后再封堵排油口,，防止卡盤內(nèi)部腔體憋壓,。
剛性卡盤夾緊中心與工件中心定期檢查和調(diào)整：剛性卡盤需要定期測量卡盤中心與工件主軸中心是否一致，夾緊樣件后,，在樣件靠近卡盤時(shí)架百分表,，旋轉(zhuǎn)卡盤測量跳動(dòng)，如果超出要求范圍,，在高點(diǎn)對應(yīng)的一個(gè)或者兩個(gè)卡爪處適當(dāng)增加墊片,，重復(fù)以上步驟，直至達(dá)到要求,。
浮動(dòng)卡盤浮動(dòng)量的定期檢查（見圖6）,。在日常的卡盤維護(hù)中，需要定期測量浮動(dòng)卡盤浮動(dòng)量和浮動(dòng)精度,，為后期卡盤的內(nèi)部維護(hù)作出指導(dǎo)意見,，浮動(dòng)精度的測量方法：卡盤夾緊樣件后，把需要測量的卡爪旋轉(zhuǎn)到便于測量位置,，架測量百分表（需要把磁力表座吸附到移動(dòng)軸上）,，標(biāo)記好測量點(diǎn)，作為零點(diǎn)位置,。然后控制伺服軸移開百分表,，打開卡盤，在需要測量的卡爪和樣件之間,，放置厚度是Amm的墊片,，卡盤夾緊樣件，移動(dòng)百分表到所調(diào)零點(diǎn)的位置,，確認(rèn)百分表壓緊的數(shù)據(jù)是否為Amm左右,，如果是，說明浮動(dòng)精度良好,，如果數(shù)據(jù)差別大,，說明卡盤浮動(dòng)機(jī)構(gòu)存在問題，其他卡爪測量同上,。
圖6 浮動(dòng)卡盤浮動(dòng)量的檢查
卡盤內(nèi)部密封件,、墊片和彈簧等部件的定期更換：矩形彈簧,、卡盤本體、卡盤后端蓋,、矩形彈簧和球形支撐中的密封和彈簧,，需要根據(jù)使用頻次和上述檢測結(jié)果，進(jìn)行定期更換,，否則會因?yàn)槠趽p壞,，導(dǎo)致浮動(dòng)量和剛性卡盤跳動(dòng)。
三,、總結(jié)
通過以上對卡盤結(jié)構(gòu)調(diào)整和維護(hù)要點(diǎn)的分析,，在卡盤選型方面注意以下原則：如果被加工部件的卡盤夾持部位為毛坯面，優(yōu)先選擇浮動(dòng)卡盤,，而剛性卡盤應(yīng)用在被加工部件的卡盤夾持面為粗,、半精／精加工后的面。遵循以上基本規(guī)律后,，具體還要配合不同工況進(jìn)行精準(zhǔn)選擇,。
剛性卡盤的選擇：①加工工況的切削量大，切削力大,，被加工工件夾持,、中心架支撐后，需要較強(qiáng)的工件剛性和較大的工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的情況,。②無頂尖等一次性定心機(jī)構(gòu),，需要卡盤定心的設(shè)計(jì)時(shí)。
浮動(dòng)卡盤選擇：①對工件主軸的定心要求高,，卡盤夾持后利用自身的浮動(dòng)不打亂工件主軸的一次定心,。②切削量不大,，僅需要驅(qū)動(dòng)工件主軸旋轉(zhuǎn)和增加工件剛性的情況,。
以上說明了浮動(dòng)和剛性卡盤的結(jié)構(gòu)區(qū)別、維護(hù)和選型要求,，對于卡盤相關(guān)的使用和維護(hù)有一定幫助,。如果需要更深層次的理解和靈活運(yùn)用，需要不斷地在現(xiàn)場使用和維護(hù)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),。