基本介紹
- 中文名：機械卡盤
- 外文名：Mechanical chuck
- 類型：機械裝置
- 套用：工具機
- 作用：夾緊工件
- 分類：中空型和中實型
簡介,工作原理,分類,工程造價,機械卡盤的特點,保養方法,技術知識,檢查和分析,檢測方法,檢修步驟,準備工作,維護,設備的區域維護,基本組成,注意問題,典型常見故障,異常運行試驗,液壓動力卡盤,
簡介
機械卡盤是工具機上用來夾緊工件的機械裝置。利用均布在卡盤體上的活動卡爪的徑向移動，把工件夾緊和定位的工具機附屬檔案。卡盤一般由卡盤體、活動卡爪和卡爪驅動機構 3部分組成。卡盤體直徑最小為65毫米，最大可達1500毫米，中央有通孔，以便通過工件或棒料；背部有圓柱形或短錐形結構，直接或通過法蘭盤與工具機主軸端部相聯接。卡盤通常安裝在車床、外圓磨床和內圓磨床上使用，也可與各種分度裝置配合，用於銑床和鑽床上。
工作原理
盤式相貫線切割機結構簡單，系統計算時以卡盤旋轉一周作為參變數，有正確的度數計量，相對來說對管子的圓度要求也低一點，有時管子稍有彎曲，通過托架位置的調整，也能切割。操作時，很重要的一條，就是要隨時注意托架位置的調整，以保持管子的水平，此位置調整不好，會產生較大的切割誤差。此外，靠近卡盤卡盤卡盤卡盤區總會有一段盲區不能切割，影響管子的成材率。一般管徑不超過600mm的小口徑管子，採用此類結構較多。外卡盤上可設定相應的傳動卡槽和脫離卡槽，外卡盤上可設定凸台，內卡盤上可設定與凸台想適配的凹槽，定位機構可以是套設於外卡盤上的定位彈簧。液壓卡盤設定在主軸的鑽桿連線端，減速傳動機構為一級斜齒輪減速傳動機構，結構緊湊，能有效減小動力頭的尺寸，減輕動力頭的重量；在進一步的技術方案中，馬達採用斜軸式柱塞變數馬達，調整變數馬達排量，即可實現無極調速；動力卡盤動力卡盤動力卡盤動力卡盤採用常閉型液壓卡盤，同時設計有雙級密封結構，能有效防塵槽內安裝滑座，在滑座上用卡爪安裝螺釘安裝T型塊和卡爪，活塞安裝在卡盤體內，並與楔心套聯接，卡盤體後部裝有配氣環，配氣環與卡盤體之間由密封環密封，在配氣環上部安裝第一管接頭和第二管接頭。楔心套上設有斜槽。盤裝夾工件的原理是，利用卡盤扳手轉動圓周上的三個傘齒中的任一個。從而帶動平面螺紋轉動並帶動三個卡爪一齊移動，起到自定心裝夾工件作用；從機械結構上看，卡盤卡盤卡盤卡盤的三個傘齒具有相同功能，但是經過仔細檢測，三個傘齒裝夾工件的精度並不一樣，相差也較大。
分類
從卡盤爪數上面可以分為：兩爪卡盤，三爪卡盤，四爪卡盤，六爪卡盤和特殊卡盤。
從使用動力上可以分為：手動卡盤，氣動卡盤，液壓卡盤，電動卡盤和機械卡盤。
從結構上面還可以分為：中空型和中實型。
從類型上可以分為： 法蘭型機械卡盤、軸座型機械卡盤
工程造價
卡盤是用U型抱箍固定在電桿上埋於地下，其上口距地面不應小於500MM，允許偏差±50MM。一般是電桿立起之後，四周分層回填土夯實。卡盤安裝線上路上時，應與線路平行，並應線上路電桿兩側交替埋設。承力桿上的卡盤應安裝在承力側。 與之相聯繫的另一樣材料是底盤。底盤是在電桿底部用以固定電桿的抱箍。 無底盤、卡盤的電桿坑，其挖方體積：V=0.8×0.8h 式中的h表示坑深，“米”為單位。
機械卡盤的特點
1、機械卡盤整體結構合理，剛性好，可承受較大的扭力。
2、機械卡盤卡口鍍鎳處理，堅固耐用。
3、機械卡盤選用優質軸承確保在重負載。
4、可延長使用壽命，降低生產成本和維修費用。
5、增加機械化性能，適用於多種套用場合。
6、最大的扭矩傳遞，卷材裝卸容易。
保養方法
1、為了常保車床卡盤常時間使用後，仍然有良好精度，潤滑工作很重要。不正確或不合適潤滑將導致一些問題，例如低壓時不正常功能，夾持力減弱，夾持精度不良，不正常磨損及卡住，所以必須正確潤滑卡盤。
2、每天至少打一次二硫化鉬油脂(顏色為黑色)，將油脂打入卡盤油嘴內直到油脂溢出夾爪面或卡盤內孔處(內孔保護套與連結螺帽處)，但如果卡盤高旋轉或大量水性切削油於加工使用時，需要更多潤滑，須依照不同情況來決定。
3、作業終了時務必以風槍或類似工具來清潔卡盤本體及滑道面。
4、至少每6個月拆下卡盤分解清洗，保持夾爪滑動面乾淨並給予潤滑，使卡盤壽命增長。但如果切削鑄鐵每2個月至少一次或多次來澈底清潔，檢查各部零件有無破裂及磨損之情形，嚴重者立刻更換新品。檢查完畢後，要充份給油，才能組立。
5、針對不同工件，必須使用不同夾持方式或選擇製作特殊夾具。三爪卡盤只泛用型一種挾治具，勉強使用它去夾不規則或奇怪工件，會造成卡盤損壞!若卡盤壓力不正常，會使卡盤處於高壓力下，或機台關機後卡盤還將工件夾住，這都會降低卡盤壽命!所以當你發現卡盤間隙過大時，必須立即更換新卡盤。
6、使用具有防鏽效果切削油，可以預防卡盤內部生鏽，因為卡盤生鏽會降低夾持力，而無法將工件夾緊。
技術知識
檢查和分析
（1）了解故障發生的經過情況,了解故障前的工作情況及故障後的症狀。
（2）認真分析故障產生的原因或範圍，找到故障的原因或分析故障的範圍。
（3）進行外表檢查，主要檢查熔斷器、繼電器、接觸器和行程開關等的固定螺釘和接線螺釘是否鬆動？有無斷線的地方？有沒有錢圈燒壞或觸點熔焊等現象？電器的活動機構是否靈活？等等。對明顯的故障及時排除。
（4）斷電檢查，主要是查找隱含的故障。一般用萬用表的電阻檔檢查故障區域的元件及電路是否有開路、短路或接地現象。有時還可藉助搖表及其他裝置進行檢查。斷電檢查如找不到故障原因，則可以進行通電檢查。
（5）通電檢查，主要是查找不易發現的故障。通電檢查應在不帶負載下進行，以免發生事故
檢測方法
工具機電氣故障常採用的檢測方法主要有電壓法、電阻法、短路法、開路法和電流法等等。
（1）電壓法
利用儀表測量線路上某點的電壓值來判斷確定工具機電氣故障點的範圍或元器件故障的方法叫電壓法或電壓測量法。
（2）電阻法
利用儀表測量線路上某點或某個元器件的通斷來確定故障點的方法叫電阻法。
（3）短路法
用導線將工具機上兩等電位點短接起來，來確定故障點的範圍或故障點的方法叫短路法。
（4）開路法
在檢修工具機電路中，有時為了檢測特殊需要，必須將電路斷開進行檢查，這種方法叫做開路法。
（5）電流法
用測量通過某線路上的電流是否正常的方法來確定故障點的方法叫電流法。
檢修步驟
工具機電氣故障檢修一般可分為以下幾個步驟：
（1）準備工作
準備工作包括準備必須的工具、儀表、工具機電路圖和其他資料等
（2）讀圖
對於要檢修的工具機，首先必須讀懂電路原理圖。
（3）通過"一問、二看、三摸、四聽、五操作"，弄清楚故障現象和故障發生前後的情況。
一問：向工具機操作者詢問了解故障發生的前後情況；故障是突然發生的還是經常發生的？有什麼異常現象出現？有什麼失常現象？等等。這樣準確掌握初始的第一手資料，有利於判斷故障發生的部位，迅速找出故障點。
二看：認真觀察工具機電器或線路的表面情況。
三聽：啟動工具機，聽電動機、控制變壓器、接觸器、繼電器等是否有異常聲和閉合聲。
四摸：當工具機運行一段時間後，切斷電源，用手模有關電器的外殼或電磁線圈，檢查是否有不止常的發熱現象等。
五操作：從啟機開始，對工具機的所有功能進行一一操作演示，在一步一步的操作中仔細觀察操作過程，從中查找發現工具機的電氣故障，以利於迅速準確無誤地確定工具機的電氣故障範圍。
（4）根據故障現象結合電路圖分析故障大致範圍
由以上"問、看、聽、摸、操作"等過程基本弄清楚故障的現象後，這時即可結合電路圖分析故障的大致範圍，然後採用相應的檢測方法，找出故障點。
（5）更換元器件
故障點找出後，需要更換元器件。
準備工作
（1）技術資料準備
技術資料是調試與維修工作的指南，它在調試與維修工作中起著至關重要的作用，藉助於技術資料可以大大提高調試與維修工作的效率。常用的技術資料有：
①設備的控制要求匯總表；
②設備電氣與PLC控制原理圖；
③設備電氣與PLC接線圖；
④設備電氣元件與PLC布置圖；
⑤PLC使用手冊、編程手冊
⑥設備PLC程式清單(初稿)；
⑦PLC特殊功能模組、專用控制裝置(如變頻器、驅動器等)的使用說明書等。
但是，設備到達生產現場(用戶)後，PLC控制系統的調試工作有可能不是由設計者本人承擔，因此，調試人員需要有對設備、生產現場的控制要求、系統設計思想的了解與熟悉過程，為此，現場調試人員應在以上資料的基礎上增加以下資料：
①設備的操作手冊(包括設備的控制要求與動作過程)；
②設備主要部件的結構原理示意圖；
③設備液壓、氣動、潤滑系統圖；
④設備最終的PLC程式清單等。
（2）調試與維修工具準備
合格的調試、維修工具是進行PLC系統調試與維修的基本條件。PLC控制系統常用的調試與維修工具主要有以下幾種：
1)數字萬用表；
2)PLC編程器；
3）示波器。
維護
（1）整齊：工具、工件、附屬檔案放置整齊；安全防護裝置齊全；線路管道完整。
（2）清沽：設備內外清潔；各滑動面及絲槓、齒輪、齒條等無油污、無碰傷；各部位不漏油、不漏水、不漏氣、不漏電；切屑垃圾清掃乾淨。
（3）潤滑：按時加油換油，油質符合要求；油壺、油槍、油杯、油氈、油線清潔齊全，油標明亮，油路暢通。
（4）安全：實行定人定機和交接班制度；熟悉設備結構和遵守操作規程，合理使用設備、精心維護設備、防止發生事故。
設備的區域維護
設備的區域維護是企業按照生產區域設備擁有量或設備類型劃分成若干區域，維修工人有明確分工並與操作工人密切配合，負責督促、指導所轄區域內的設備操作者正確操作、合理使用、精心維護設備；進行巡迴檢查，掌握設備運行情況，並承擔一定的設備維修工作；負責區城內設備完好率、故障停機率等考核指標落實。區域維護是加強設備維修管理為生產服務，調動維修工人積極性的一種崗位責任制。
基本組成
機械卡盤是車床上套用最廣的通用夾具，適合於安裝短棒料或盤類零件，能自動定心，但定心準確度並不太高?約為0.05~0.15mm。用伏打扳手旋轉錐齒輪，錐齒輪帶動平面矩形螺紋，然後帶動三爪向心運動，因為平面矩形螺紋的螺距相等，所以運動距離相等有自動定心的作用。
機械卡盤是由一個大錐齒輪，三個小錐齒輪，三個卡爪組成。三個小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結構，三個卡爪等分安裝在平面螺紋上。當用扳手扳動小錐齒輪時，大錐齒輪便轉動，它背面的平面螺紋就使三個卡爪同時向中心靠近或退出。
注意問題
機械卡盤夾持工件能自動定心 , 使定位和夾緊同時完成。但夾緊力較小，適合於裝夾圓形、六角形的工件毛胚、棒料及車過外圓的零件。用己加工過的表面做裝夾面時應包→層銅皮以免損傷己加工表面。
機械卡盤使用一段時間以後，大錐齒輪就會有殘留的鐵削影響其裝夾零件。要定期清理卡爪背錐齒輪內部和大錐齒輪。按卡爪背錐齒輪的大小順序依次安裝，必須同時裝夾到一起才能使用。
卡盤的結構特點及使用時的注意事項。裝夾工件時選用合理可靠的裝夾基準且找正夾牢裝?裝夾時使用套管。
典型常見故障
以CA6140車床為例，典型工具機常見故障的類型有：
（1）漏電自動開關合不上；
（2）三台電動機均不能起動；
（3）主軸電動機不能起動；
（4）按下主軸電動機起動按鈕SBl，電動機發出嗡嗡聲，不能起動；
（5）主軸電動機起動後，鬆開起動按鈕，電動機停止；
（6）按下停止按鈕，主軸電動機M1不停止；
（7）冷卻泵電動機M2不能起動；
（8）快移電動機不能起動；
（9）照明燈不亮；
（10）指示燈不亮。等等。
異常運行試驗
異常運行試驗的目的是提高系統可靠性，儘可能避免不應有的事故發生。異常運行試驗可以進行如下幾項：
①外部突然斷電實驗。當設備在手動或自動運行時，不論在何種情況下，對於外部的突然斷電，均能可靠停止，且通過規定的操作步驟能使設備恢復正常工作。
②緊急分斷試驗。當設備在手動或自動運行時，不論在何種情況下，對於緊急分斷操作(如按下控制臺上的急停按鈕)，均能使得設備可靠停止，且通過規定的操作步驟能恢復正常工作。
③檢測開關不良試驗。應考慮到系統檢測開關不良的可能性，特別是對於容易產生機械部件碰撞、干涉、影響安全的部件，應對行程終點檢測等信號作異常試驗，必須保證即使某一檢測開關不良或者損壞，仍然不會發生安全事故。
④執行元件不良試驗。應考慮到系統執行元件不良的可能性，特別是對於容易產生機械碰撞、干涉、影響安全的執行部件，應對其進行異常試驗，必須保證即使某一執行元件不良或者損壞，仍然不會發生安全事故。
⑤保護迴路動作試驗。應考慮到系統保護迴路動作的可能性，特別是對於斷路器、自動開關等保護器件，應對其進行異常試驗，必須保證在保護器件動作時，設備能夠可靠停止，且通過規定的操作步驟，能恢復正常工作。
液壓動力卡盤
三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤，動作靈敏、裝夾迅速、方便，能實現較大壓緊力，能提高生產率和減輕勞動強度。但夾持範圍變化小，尺寸變化大時需重新調整卡爪位置。自動化程度高的數控車床經常使用液壓自定心卡盤，尤其適用於批量加工。
液壓動力卡盤夾緊力的大小可通過調整液壓系統的油壓進行控制，以適應棒料、盤類零件和薄壁套筒零件的裝夾。
