加工偏心轴专用三爪卡盘设计

摘要： 加工偏心轴的生产效率和精度与夹具有密切的关系。通过对偏心轴夹具的改进，避免了找正，既保证了工件的品质，又提高了生产效率。

Abstract： The production efficiency and precision of machining the eccentric shaft has close relationship with the fixture. The improvement of the eccentric shaft fixture avoids the alignment， both ensures the workpiece quality， and improves the production efficiency.

关键词： 偏心轴;三爪卡盘;偏心量;品质;效率

Key words： eccentric shaft;three jaw chuck;eccentricity;quality;efficiency

0 引言

目前，偏心零件被广泛应用至机械设备上。但其加工工艺较为复杂，且技术水平要求较高，偏心距难以把握。在实际生产过程中，若技术人员仍采用传统的四爪单动卡盘加工方法进行加工，不仅会影响其加工效率，而且还会造成工序和成本增加。因此，加工人员尝试对自定心三爪卡盘进行改进，使之成为加工偏心轴专用三爪卡盘，以有效提升其加工效率和精度。实践证明，这项技术改进活动成效显著。

1 常用的三爪卡盘的结构与工作原理

常用的三爪卡盘主要包括卡盘体、活动卡爪、卡爪驱动机构。其中， 卡爪驱动机构又包括一个大椎齿轮和三个小锥齿轮（如图1所示）。当操作人员用伏打扳手旋转小锥齿轮时，大椎齿轮便会随之转动，其背面螺纹即带动三个卡爪同进同出（如图2所示）。三爪运动距离相等，且能够自动定心。当用扳手扳动小锥齿轮时，可换上三个反爪，以便安装更大直径的工件（如图2所示）。三爪卡盘的自行对中精确度为0.05-0.15mm。

2 对常用的三爪卡盘改进，实现偏心夹紧

为解决自定心三爪卡盘加工的技术难题，现对卡盘上的其中一个卡爪（卡爪1）的形状进行改进（如图3所示），当要进行偏心调整时，把卡爪1上的螺栓旋出（如图4所示），松开卡爪1与平面螺纹的啮合，只有其它两个卡爪与平面螺纹啮合（如图5所示）。然后用伏打扳手旋转小锥齿轮，大锥齿轮转动，带动卡爪2和卡爪3同时向中心靠近或退出，根据卡盘体上的刻度控制其移动距离为偏心量e值（如图6所示），然后再把卡爪1重新和平面矩形螺纹啮合，用伏打扳手旋转小锥齿轮带动三个卡爪同时向中心靠近夹紧工件（如图7所示），最后旋紧螺栓固定卡爪1（如图8所示），完成了偏心调整夹紧。

3 卡爪2、3移动量h与偏心量e的关系

由图9可得，卡爪2、3移动量h与轴偏心量e的关系：

在直角三角形ABC中e=h・sin30°，则e=0.5h，即h=2e。

4 实例

将？I35mm×70mm的毛坯加工成如图10所示的形状和尺寸，其中e=4mm。

①计算卡爪2、3的移动量h：h=2e=2×4=8mm。

②加工及装夹工件过程：1）加工？I32直径段;2）把卡爪1上的螺栓旋出，松开卡爪1与平面螺纹的啮合，然后用伏打扳手旋转小锥齿轮，带动卡爪2和卡爪3同时向中心靠近8mm，然后再把卡爪1重新和平面矩形螺纹啮合，用伏打扳手旋转小锥齿轮带动三个卡爪同时向中心靠近夹紧工件，最后旋紧螺栓固定卡爪1，完成了偏心调整夹紧;3）加工？I22轴段。

5 结论

实践证明，通过对自定心三爪卡盘的设计改进，使之成为加工偏心轴专用三爪卡盘，不仅避免了找正困难和定位不准确问题，还大大地节约了找正时间，提升了其加工效率和精度，保证了加工品质。

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