浅析大孔径气动卡盘的研制

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1、第9期组合机床与自动化加工技术N0．92011年9月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)11—0083—02大孔径气动卡盘的研制李国华(天津中德职业技术学院机械工程系，天津300350)摘要：依据气压传动原理，研制了一种用于具有主轴定位功能的大型CNC车床配套的大孔径气动三爪自动定心卡盘。不同于国内现有气动卡盘，新研制的大孔径气动卡盘体为环形，卡盘体内设有创新设计的夹紧力调整装置和卡爪夹紧位置传感装置，卡爪快进和慢进双程驱动。其夹紧力调整装置、卡爪夹

2、紧位置传感装置和卡爪双程驱动均为机械结构，性能可靠，调整便捷。文中详细论述了大孔径气动卡盘主要的设计创新点、关键部位的结构设计制造要点。关键词：大孔径气动卡盘；调整装置；夹紧位置信号中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AStructuralDesignoftheLargeAperturePneumaticChuckLIGUO．hua(TianjinSino—GermenVocationalCollegeDepartmentofMechanicalEngineering，Tianjin300350，China)Abstract：Inthispaper，thestr

3、ucturaldesignoflargeaperturepneumaticchuckistakenastheresearchobject．Thelargediameterviaatthecenterofchuckisdesignedtoclampingthreejawself—centeringchuck，whichisappliedtothemiddle—largesizeCNClathewithspindlepositioningfunction．Theposi—tionsensingdevice，settingdeviceofclampingandrapidfe

4、edandworkingfeeddriverofclawareplacedattheinsideofpneumaticchuck．Theinnovativedesigneddevicewithannularstructurehasmanyadvan—tagessuchassimplestructure，fastandreliableclampingaswellasconvenientadjustmentofclampingforce．Thethesisillustratestheworkingprincipleoflargeaperturepneumaticchuck

5、andkeypartsofthestructureanddesignelements．Keywords：largeaperturepneumaticchuck；pressuresensingdevice；positionsensingdevice外部气源切断，卡盘才能转动。由于设置了双重传O引言感装置，所以卡盘工作性能十分可靠。因为夹紧力目前我国是世界上最大的石油套管生产国，热调整装置在卡盘体内，所以外部气路简单，工作压力轧无缝钢管的最大直径达720mm，但国内尚无与大的范围为2～10bar。现已完成设计和试制，测试性型数控车床配套的自动装夹大孔径气动卡盘。新研能达标

6、并取得实用新型专利。制的大孔径气动卡盘的中心为大直径通孔，以便于1大孔径气动卡盘的整体结构大口径钢管通过，卡盘体内设有夹紧力调整装置，直接检测夹紧气缸内的压力，通过旋转设在卡盘外端简图1所示为大孔径气动卡盘整体结构示意简面的压力调整螺栓可便捷精确地调整，为装夹薄壁图，卡盘由前端的卡盘体、后端的气缸体和中心的导套管材提供合适的夹紧力。为进一步确保装夹的可靠封闭，卡爪座沿卡盘体上的矩形导轨可做径向移动，三性，防止卡爪在夹紧行程中卡死或其它原因产生的爪推套内孔与导套外圆配合，其前端上三个均布的矩卡爪没有到达夹紧位置，卡盘体内还设有卡爪位置形斜槽分别与三个卡爪座上的斜导轨配合

7、，后端连接传感装置。当卡盘夹紧工件后由设在卡盘体内的压活塞，封闭环将气缸封闭，三爪导套起活塞杆作用并驱力传感装置和卡爪夹紧位置传感装置发出信号后，动卡爪。压缩空气由配气环气管1经卡盘体内的换向收稿日期：2011—07—12；修回日期：2011—08—05作者简介：李国华(1953一)，男，天津人，中德职业技术学院机械工程系高级实验师，主要从事机械设计与制造的教学与科研工作，(E—mail)lghzdpx@126．corn。·84·组合机床与自动化加工技术第9期阀进入有气室，活塞带动三爪导套后移，导套带动卡爪3卡爪位置信号传装置的结构设计做向心夹紧运动