前置式大行程气动管子卡盘设计改进.docx

前置式大行程气动管子卡盘设计改进 摘 要：集卡盘与气缸为一体的动力卡盘，安装于机床主轴前端，具备较大通孔，可通过长棒料、长管料其特点是夹紧可靠、调整方便、动作快捷、承载能力强，可显著减轻体力劳动，提高生产效率 关键词：三爪；气动夹紧；气缸；长管件；数控车床 1 技术难点及创新点概括 （1）初步解决了回转部件与固定部件之间送气与密封的难题；卡盘在主轴停止状态松开工件，卡盘盘体及其他基本件随主轴一起转动，卡盘配气环及U型密封圈固定于机床床头箱，静止不动，装配后配气环和盘体部位同轴度控制在0.1mm （2）气进入配气环后，把U型密封圈密封到盘体上，使配气环和盘体间隙封闭，气通过U型密封圈小孔和盘体上进气孔进入盘体内腔，没有气源U型密封圈则与盘体松开，复位到配气环中，使配气环和盘体形成间隙，这就是设计重点 （3）解决卡爪行程加大后，卡盘悬伸太长主轴负荷太大的问题楔心套和滑座成斜角配合，先走45度斜角，实现快动作，再走15度斜角，实现慢动作实现产品空间变化不大，行程是普通前置式管子卡盘的2倍多，实现了管子大的夹持范围 2 工作原理 卡盘在主轴停止状态夹紧工件原理如下：卡盘静止时夹紧工件，压缩空气从配气环上的管接头（如图1，夹紧气孔）经配气环进气小孔进入盘体内腔，气进入配气环后，把U型密封圈密封到盘体上，把配气环和盘体间隙封闭起来，气通过U型密封圈小孔和盘体上进气孔进入盘体内腔（这就是设计重点，配气环与U型密封圈关系），经过盘体内部的气孔进入单向阀的左面，推开阀芯进入气缸右腔，推动活塞和楔心套一同运动，楔心套和滑座成斜角配合，先走45度斜角，完成快进动作，再走15度斜角，完成慢夹动作（这就是设计重和难点，快进慢夹），实现产品空间变化不大，行程是普通前置式管子卡盘的2倍多，实现管子大的夹持范围，就是所谓的大行程。

滑座带动T 型块、卡爪夹紧工件，实现了工件夹紧的过程气缸左腔的空气则从单向阀的右面排出，单向阀关闭进气阀，没有气源U型密封圈与盘体松开，复位到配气环中，使配气环和盘体形成间隙（这就是设计难点，配气环与U型密封圈关系），启动主轴开始加工工件完成加工工件全过程工件夹紧后，关掉压力气源，靠卡盘内单向阀保证夹紧力，卡盘开始工作 卡盘在主轴停止状态松开工件原理如下：卡盘转动停止后要松开工件，压缩空气从配气环上的管接头（如图2，松开气孔）经配气环小孔进入盘体内腔，气进入配气环后，把U型密封圈密封到盘体上，把配气环和盘体间隙封闭起来，气通过U型密封圈小孔和盘体上进气孔进入盘体内腔（这就是设计重点，配气环与U型密封圈关系），通过盘体内腔的气孔进入单向阀右面，推开阀芯进入气缸左腔，推动活塞和楔心套一同向前运动，楔心套和滑座成斜角配合，先走15度斜角，完成慢松动作，再走45度斜角，完成快松动作（这就是设计重和点，慢松快退），实现产品空间变化不大，行程是普通前置式管子卡盘的2倍多，实现管子大的夹持范围，就是所谓的大行程滑座带动T 型块、卡爪松开工件，实现了工件加工完毕的过程气缸右腔的从单向阀的左面排出。

3 结束语 前置式大行程气动管子卡盘设计的重点和难点有：不与卡盘转动的配气环，有一个进气孔和出气孔，以及与配气环配合的U型密封圈；还有一个是楔心套与滑座成斜角配合完成快进慢夹的过程（慢松快退的过程），而这个过程完成了产品空间变化不大却比原来大2倍的夹持范围这些都是这一新产品的性能特点也是设计难点为了有效补偿卡盘高速旋转时损失的夹紧力，还可以设计成有补偿块及补偿轴，这样就能有更好的性能 参考文献 [1]卢秉恒.机械制造基础[M].北京：机械工业出版社，2008. [2]杜淑逞.宝色霞板O型密封圈[Z].大连松仟贸易有限公司，2007. [3]徐永生.新型U型密封圈[J].机械制造，1990（1）. [4]德国控油集团.密封件选型手册[Z].德国控油集团密封产品销售代理，2009版.第 3 页 共 3 页。