普通车床卡盘三爪的修正
吕泰红 宋楠楠 李良刚
摘 要：普通车床卡盘，常常由于长期使用出现磨损严重，导致三爪逐渐偏离车床主轴中心，三个卡爪在夹持工件长期工作之后，常出现呈喇叭孔状内小外大的间隙，影响加工零件的形位公差，直接降低工件的加工精度、装卡可靠性和操作安全性。此次针对三爪卡盘的修正过程和注意事项等问题进行系统的分析与研究，希望可以有效的应用于实践中，阐述的内容可供大家参考。
关键词：三爪卡盘；磨损；修正
中图分类号：TG751 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.011
1 三爪卡盘的磨损
普通车床的卡盘，在实践加工中起着定位准确、夹紧可靠的作用，保证工件经过校正、夹紧后在整个加工过程中始终处于正确的位置。使被加工表面的轴线与车床主轴回转轴线重合。卡盘夹紧力充足、自锁性能好，防止在切削力的作用下松动或脱落，影响加工精度并保证工作安全。零件车加工常常要经过一次或多次車削，因而工件需要多次卡盘装夹。导致普通车床的卡盘磨损也较快，主要体现在：小锥齿轮与大锥齿轮的磨损、旋盘里孔与卡盘体的间隙过大、三个卡爪的平面矩形螺纹槽与旋盘平面矩形螺纹槽不同步磨损、个别卡爪的平面矩形螺纹槽由于碎屑研死出现高点等。
2 卡盘三爪的修正
在卡盘三爪不正的情况下，我们通常采用将卡盘的三爪重新车加工，来满足要求。以三爪卡盘的正爪为例来讲一下修正过程和需要注意的事项。
（1）清除杂物。首先要将正爪卸下，除去正爪背面平面矩形螺纹槽内的碎屑、毛刺及污垢。用毛刷将粘接不牢的碎屑清除。由于正爪的平面矩形螺纹和旋盘上的平面矩形螺纹长时间摩擦配合使用，容易产生研死和毛刺现象。对于正爪上的高点和毛刺，可用小平锉刀，锉去由于两配合面研死产生的高点及毛刺。确保配合面的锉量彻底、光滑为止，然后放在柴油槽中用毛刷清洗，清除平面矩形螺纹槽及导向槽内的污垢和锉削时产生的铁沫，最后用棉纱擦拭干净。旋盘平面矩形螺纹槽内的杂物，通常使用小平锉刀缠上棉纱放入螺纹槽内，转动卡盘扳手，让缠着棉纱的小锉刀随螺纹槽旋转而移动，反复进行就可以除去旋盘螺纹槽内的杂物，并确保无毛刺和高点。将正爪依次装入卡盘上，并对应做上标记，便于下次安装正爪时的正确位置，以保证其精度。
（2）正爪的修正。因为卡爪材质经过处理，硬度较高，又是断续切削，刀具材质一般采用硬质合金，修正切削时切削深度和走刀进给量取相对小的值，切削速度取低速。硬质合金刀具可采用YT15、YW2等，切削深度在0.2～0.4 mm，走刀进给量0.13～0.17 mm/r，主轴转速一般为40～80 r/min。车削时由于采用一个方向走刀，卡爪材质硬，刀具磨损快，容易出现锥度。先加工一件直径小于被加工件0.7 mm，宽20 mm，中心有M8螺纹通孔的胎具一（图1），再加工一件直径与被加工件相同，壁厚6～8 mm，宽25 mm的套胎具二（图2），同时加工方便胎具一装夹的轴（图3）。将胎具一（图1）与轴（图3）组装，放入正爪后端5～6 mm处，手握轴（图3）找正夹紧，然后卸下轴（图3）。对正爪进行修正车削，当已加工表面达到90%～95%的加工量时，可重新刃磨刀具，采用往复来回走刀，
直至达到要求，车正爪端面。安装胎具一（图1）与轴（图3），松开卡盘，卸下胎具一（图1）与轴（图3）的组合件。将胎具二（图2）放在正爪外侧找正、夹紧，用里孔刀车去正爪里侧5～6 mm 处的台阶，精车时可在对刀后再进0.1～0.2 mm，防止里侧有高点影响修正的精度。在修正完成后，用百分表检验夹持验棒圆跳动误差是否在0.05～0.1 mm范围内。对于形位公差要求高的工件，尽量装夹一次完成车削。对于正爪用于撑内孔的台肩不正，我们在修正时，要用另一个台肩撑胎具内孔，然后车削要用于加工装卡的台肩和端面。确保修正时卡爪的受力方向与实际工作时的受力方向相同，各配合面的间隙排向与工作时一样，消除间隙带来的精度偏差。
软爪的修正。为了减少卡爪的损耗，通常可在卡爪上焊一层黄铜，焊接时可以在卡爪的里侧直接留出6～7 mm距离不焊。用以上的方法修正，每当在黄铜要彻底磨损的时候，再焊上黄铜、再修正。此种软爪的修正也存在一定不足，其优点是可以大大延长卡爪的使用寿命，卡爪黄铜面跟工件接触避免夹痕，可以有效保证被加工件的表面精度要求。不足是黄铜面在夹紧力的作用下易变性，增加了修正的频率。
（3）注意事项。在卡爪修正时，要使卡爪的受力方向与实际工作时的受力方向一致，各配合面的间隙排向同一侧，确保修正精度。修正后的三爪卡盘，要定期清理和加注润滑脂，不勉强夹持形状不规则零件，尽量延长卡盘和三爪的使用寿命。
3 结束语
社会工业的快速发展，带动了机械制造业的不断完善。车床承担了机械制造业近50%的任务量。就普通车床而言，三爪卡盘的精度将直接影响加工零件形位公差和精度要求，良好的三爪卡盘精度是生产出合格零件的前提条件，生产加工中减少了不必要的工件找正时间，是可以提高生产率的措施之一。有效正确的卡盘三爪修正，可以有效利用资源，降低成本，延长其使用寿命。
