卡盘

卡盘
开放分类：制造技术机械电子工程高新技术
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小米粒，xiaojingli。

利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动﹐把工件夹紧和定位的机床附件。

卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪和卡爪驱动机构 3部分组成。

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• 1 概述
• 2 分类
• 3 型号
• 4 保养方法
• 5 修复方法
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卡盘 - 概述
卡盘
卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。

利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。

卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构 3部分组成。

卡盘体直径最小为65毫米，最大可达1500毫米，中央有通孔，以便通过工件或棒料；背部有圆柱形或短锥形结构，直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。

卡盘通常安装在车床、外圆磨床和内圆磨床上使用，也可与各种分度装置配合，用于铣床和钻床上。

卡盘 - 分类
三爪卡盘
从卡盘爪数上面可以分为：两爪卡盘，三爪卡盘，四爪卡盘，六爪卡盘和特殊卡盘。

从使用动力上可以分为：手动卡盘，气动卡盘，液压卡盘，电动卡盘和机械卡盘。

从结构上面还可以分为：中空型和中实型。

下面主要介绍几种常用的卡盘。

1、三爪卡盘
又称三爪自定心卡盘，它根据工件装夹部分的圆周确定工件的回转中心，但它的定心精度不是很高。

一般根据使用场合，在精车、磨削及使用万能分度头铣削精度较高零件等情况下，选用装夹精度较高的三爪卡盘，而在粗车和无形位精度要求的磨削、铣削等加工中，使用装夹精度较低的三爪卡盘。

三爪卡盘装夹工件的原理是，利用卡盘扳手转动圆周上的三个伞齿中的任一个。

从而带动平面螺纹转动并带动三个卡爪一齐移动，起到自定心装夹工件作用；从机械结构上看，卡盘的三个伞齿具有相同功能，但是经过仔细检测，三个伞齿装夹工件的精度并不一样，相差也较大。

在车床上使用的三爪卡盘，常因细小切屑进入伞齿轮副和盘香扣内，致使卡爪松紧不一甚至卡死，同时也加剧零件磨损，影响正常的工作。

为此，不得不将卡盘卸下进行清洗，十分麻烦。

针对这一情况，将卡盘体的内孔车成外大里小斜度为1°的顺锥，使切屑碰到卡盘内孔时，得到一个向外飞戮的分力而甩出去。

从而就大大减少了切屑进人卡盘内部的机会，使卡盘顺利正常工作。

卡盘嵌屑的另一个原因，是卡盘法兰止口高度不够，造成法兰盘与卡盘后而的压盖间隙过大，这要求在配制法兰时，使间隙控制在0.1mm以内，以消除切屑的进入。

四爪卡盘
2、四爪卡盘
四爪自定心卡盘全称是机床用手动四爪自定心卡盘，是由一个盘丝，四个小伞齿，一付卡爪组成。

四个小伞齿和盘丝啮合，盘丝的背面有平面螺纹结构，卡爪等分安装在平面螺纹上。

当用扳手扳动小伞齿时，盘丝便转动，它背面的平面螺纹就使卡爪同时向中心靠近或退出。

因为盘丝上的平面矩形螺纹的螺距相等，所以四爪运动距离相等，有自动定心的作用。

四爪单动卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘，是由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。

工作时是用四个丝杠分别带动四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用。

但可以通过调整四爪位置，装夹各种矩形的、不规则的工件，每个卡爪都可单独运动。

3、软爪卡盘
在车削批量较大的工件时，为了提高工件在加工时的定位精度和节约工件安装时的辅助时间，可利用软爪卡盘。

为了根据实际需要随时改变爪面圆弧直径与形状，把三爪卡盘淬火的卡爪，改换为低碳钢、铜或铝合金卡爪。

如卡盘爪是两体的，可把爪部换成软金属；如卡爪是一体的，可在卡爪上固定一个软金属块。

软爪卡盘的卡爪加工后，可以提高工件的定位精度，如是新三爪卡盘，工件安装后的定位精度小于0.01mm。

如三爪卡盘的平面螺纹磨损较严重，精度较差，换上软爪轻加工后，工件安装后的定位精度仍能保持在0.05mm以内。

软爪卡盘装夹已加工表面或软金属，不易夹伤表面。

对于薄壁工件，可用扇形爪，增大与工件接触面积而减小工件变形。

软爪卡盘适用于已加工表面作为定位精基准，在大批量生产时进行工件的半精车与精车。

软爪卡盘正确的调整与车削，是保证软爪卡盘精度的首要条件。

软爪的底面和定位台，应与卡爪底座滑配和正确地定位。

软爪用于装夹工件的部分比硬爪加长(10～15)mm，以备多次车削，并要对号装配；车削软爪的直径最好与被装夹工件直径一致，或大或小，都不能保证装夹精度。

一般卡爪车削直径比工件直径大0.2mm左右，也即是被卡的工件直径，要控制在一定公差范围内；车削软爪时，为了消除间隙，必须在卡爪内或卡爪外安装一适当直径的圆柱或圆环，它们在软爪安装的位置，应和工件夹紧的方向一致，否则不能保证工件定位精度。

当工件为夹紧时，圆柱应夹紧在卡盘爪里面进行车软爪爪面，当工件为涨紧时，圆环应安装在卡盘爪外面，车削软爪外面。

4、电动卡盘
一种电动卡盘装置，涉及广泛应用于机械领域的一类夹持工件的通用夹具。

由电动卡盘装置
夹持功能单元，电动卡盘装置动力功能单元，电磁摩擦离合器组件，卡盘体外壳及电磁制动器组件等组成。

当电磁制动器组件通电时，电动卡盘装置夹持功能单元与床头箱联接为一体且不旋转；电磁摩擦离合器组件通电，电动卡盘装置动力功能单元把旋转运动传递给卡爪夹紧或松开工件。

加工过程中，仅电动卡盘装置夹持功能单元随主轴旋转，而电动卡盘装置动力功能单元不随主轴旋转。

本发明与已有技术相比较，有效减少随主轴旋转部分零件数量及旋转的质量，有利于提高主轴动平衡质量，易于系列化和标准化设计制造、装置结构简单紧凑，便于安装和维护。

气动卡盘
5、气动卡盘
它的性能优势主要表现在：
1）装夹迅速提高工效
与手动卡盘相比，气动卡盘只需按一下按钮，瞬间即可自动定心，夹紧工件，且夹持力稳定可调，除提高工作效率外，还可实现一人操作多台数控机床，大大降低了人力资源成本，同时也减少了固定设备投入，广泛适用于批量性机械加工企业。

另可根据客户需求订做难以装夹的异形件（如阀、泵等铸件）非标类气动夹具。

2）降低劳动强度提升企业形象
使用气动卡盘，在提高生产效率的同时，既可大幅度降低工人的劳动强度，让您的企业成为体恤工人的典范，也可为企业人员招聘和提高产品市场竞争力增添新的亮点，还可以提高设备档次，提升企业整体形象，是超强度机械加工企业设备改良的首选品。

3）结构简单安装方便
气动卡盘整套配置为卡盘、气压回转器和电控部分，安装时无须配拉杆，改变了传统气动和液压卡盘结构复杂、安装麻烦等不足（一般情况专业人员安装需2个工作日），用户通过阅读安装说明和示意图，1小时左右即可完成安装全过程，既可为广大用户节约高昂的安装费和制作成本，也为用户提高了机床运营效率。

4）无需使用耗材投资一步到位
与液压卡盘相比，气动卡盘结构简单，使用成本和故障率低，且环保无污染，主要以空气为动力源，仅一台1立方的气泵可同时操作8-10台气动卡盘，而且气压回转器部分夹紧松开均无漏气现象，可节省气源，更减少了使用液压卡盘所发生的使用成本和维护成本（如液压油），让您的投资一步到位，是目前国内最经济实用的气动卡盘。

5）夹持力大夹持范围广
气动卡盘自主创新，独特设计，改善了传统气动卡盘夹持力小、力量不稳定的缺点，如￠200的气动卡盘正常夹持45号钢单边切削5mm不打滑，并且夹持力稳定可靠、可调大小，客户可选配梳齿软爪、硬爪、定做异型爪等，并可根据工件尺寸自行调节梳齿位置以加工各类零件。

6)夹持精度高使用寿命长
气动卡盘采用全封闭结构，零部件精挑细选，所有配合面均具有防尘功能，加之独到的选材和热处理工艺，大大超过手动卡盘的使用寿命（手动卡盘使用寿命一般为半年至1年），比优特气动卡盘维护使用得当，使用寿命可达3年以上，并能长期保持出厂精度，使您的投资长期保值，重复装夹精度一般为0.01-0.03mm。

7)安全性、可靠性强：
气动卡盘通过气压与斜楔角度产生力的转换，除夹持力大之外还具有超强的自锁功能，通过国家权威机构检测试验，3Mpa水压试验卡盘结构不变形，所有零部件不受损，并且在断开气源的情况下，仍能牢牢夹紧工件进行切削，彻底为客户解决了安全性可靠性方面的。

卡盘 - 型号
卡盘
机床用手动自定心卡盘按其与机床主轴端部的连接式分为短圆柱和短圆锥卡盘。

短圆柱卡盘一般通过过渡盘连接；短圆锥卡盘可与机床主轴端部直接连接，短圆锥卡盘连接又分为A1、A2、C、D四种连接形式。

A2型因为与机床主轴端部分外圈螺纹连接，所以强度较A1好，但因卡盘内部结构的限制，除小部分可选用外，大部分只能选用A1型可与机床主轴端部的内圈螺纺纹连接。

C型与机床主轴端部连接采用插销螺栓固紧，它属于快换卡盘的一种，可快速装卸。

D型与机床主轴端部边接采用拉杆，由主轴端部凸轮销紧，它属于快换卡盘的另一种。

短锥卡盘的锥孔设计在卡盘的压盖上，并采用内外两圈螺钉与卡盘体装配在一起，形成封闭式结构，因此定心精度高、刚性好。

悬伸短。

目前国外机床主轴端部已广泛采用短圆锥，因此短圆锥卡盘就是机床选用唯一不可缺少的功能部件，国内依据国际标准，短锥卡盘已开始普及。

短锥卡盘虽然比短圆柱卡盘价格相差
25%左右，但减过渡盘成本，实际差价不到10%，而短锥卡盘的使用价值远高于短圆柱卡盘。

短圆柱和短圆锥卡盘的卡爪结构分为整体爪和分离爪两种；整体爪——基本爪和顶爪为一体的卡爪，与基爪是由圆柱头内六角螺钉连接，可调整为正爪或反爪使用。

分离爪又分为A型和C型两种：
比如K11250或K11250C又可分别表示：
K11 250 A
K11 250 C
K72系列四爪单动卡盘与机床主轴端部连接形式分为短圆柱和短圆锥两种；短圆锥连接采用A2型，因为A2型与机床主轴端部外圈螺纹连接强度好。

类别功能适用机床及附件
K10系列二爪自定心卡盘
两爪同步移动适用于夹持各种对称零件
普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件——分度头回转台等
K11系列自定心卡盘
三爪同步移动适用于夹挂轴类、盘类、等边三角形等零件
普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件——分度头回转台等
K12系列四爪自定心卡盘
四爪同步移动适用于夹持四方、四方形零件,也适用于轴类,盘类零件
普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件——分度头回转台等
K72系列四爪单动卡盘
一个卡爪可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件
普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件——分度头回转台等
卡盘 - 保养方法
卡盘
1、为了常保车床卡盘常时间使用后，仍然有良好精度，润滑工作很重要。

不正确或不合适润滑将导致一些问题，例如低压时不正常功能，夹持力减弱，夹持精度不良，不正常磨损及卡住，所以必须正确润滑卡盘。

2、每天至少打一次二硫化钼油脂(颜色为黑色)，将油脂打入卡盘油嘴内直到油脂溢出夹爪面或卡盘内孔处(内孔保护套与连结螺帽处)，但如果卡盘高旋转或大量水性切削油于加工使用时，需要更多润滑，须依照不同情况来决定。

3、作业终了时务必以风枪或类似工具来清洁卡盘本体及滑道面。

4、至少每6个月拆下卡盘分解清洗，保持夹爪滑动面干净并给予润滑，使卡盘寿命增长。

但如果切削铸铁每2个月至少一次或多次来澈底清洁，检查各部零件有无破裂及磨损之情形，严重者立刻更换新品。

检查完毕后，要充份给油，才能组立。

5、针对不同工件，必须使用不同夹持方式或选择制作特殊夹具。

三爪卡盘只泛用型一种挟治具，勉强使用它去夹不规则或奇怪工件，会造成卡盘损坏!若卡盘压力不正常，会使卡盘处于高压力下，或机台关机后卡盘还将工件夹住，这都会降低卡盘寿命!所以当你发现卡盘间隙过大时，必须立即更换新卡盘。

6、使用具有防锈效果切削油，可以预防卡盘内部生锈，因为卡盘生锈会降低夹持力，而无法将工件夹紧
卡盘 - 修复方法
卡盘由于长时间的使用，卡爪内日磨损，往往呈喇叭形，且定心不好，影响工件的装卡和加工精度。

为此，采用了研磨方法，对三爪卡盘卡爪的内口进行修复。

这种方法简单、经济，使用效果好。

研磨时，先选择直径小于卡盘体内孔的砂轮，其磨料为白刚玉，粒度为46#～60#，安装在带有莫氏锥柄的磨杆上，以便于安装在车床尾座上。

然后将卡盘爪移至与砂轮接触，开动车床，使卡盘以大于960r/min的速度旋转，再驱动尾座手轮，使砂轮前后移动。

往复研磨几次后，把卡爪适当收紧，这样反复研磨几次，视爪面都研磨好，即可。