基于Solidworks气动卡盘结构设计及装配

　　0 引言

　　夹具的主要功能使工件定位和夹紧，以确定工件相对于刀具、机床占有正确的加工位置，保证其加工质量和精度。卡盘是车床中传递力与运动的重要部件，它是指利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动，把工件定位并夹紧的机床附件。卡盘的使用能提高工件的加工精度、扩大机床的使用范围，降低生产成本，提高生产效率。在卡盘夹具中，气动卡盘定心性能好，工作可靠，动作迅速，操作方便，在数控车床上得到了广泛应用。因此，研究气动卡盘的设计与制造对机械加工业的发展有着重要意义。

　　本文根据卡盘在机床主轴上的安装要求，设计卡盘的结构，主要零件及连接方式。使用建立了卡盘零件的三维模型，生成了三维实体装配模型，并进行装配仿真运动。形象、直观展示了卡盘的结构及工作过程。

　　1 气动卡盘的结构设计

　　本文应用计算机辅助设计技术设计斜楔式气动三爪动力卡盘，分为工作原理设计、结构方案设计、零件设计与装配设计四个阶段。

　　1.1 气动卡盘的工作原理 气动卡盘的工作愿理如图1所示。高压气体由空气压缩机来提供，并通过管路进入气缸，推动活塞沿轴向运动，活塞与活塞杆相连接，活塞杆与斜楔相连接，从而使活塞通过活塞杆带动斜楔沿轴向运动，斜楔与滑块为T型槽斜面连接，并使滑块沿径向运动，滑块通过T型块与卡爪相连带动卡爪径向运动，从而达到对工件进行夹紧与松开。

　　图1 气动卡盘的工作原理示意图

　　1.2 气动卡盘主要零件 车次设计的三爪刻盘能实现快速夹紧、松开；在夹紧时能保持夹紧力；具有润滑功能；此外还具有弹回装置，当机床出现故障断气时可将斜楔弹回，将工件卸掉；还有防尘功能。主要零件包括三大部分：动力装置零件，传力装置零件，定位、夹紧及防尘等装置零件。下面用工具对其主要零件进行设计。

　　 1.3 动力装量零件结构设计

　　1.3.1 气缸结构气缸提供活塞的推、拉力、运动行程；带动卡盘转动，其结构如图2所示。采用螺纹联接，当转动时扭转强度不够时可在小轴端面加工键槽等用来传递扭矩。

　　图2 气缸结构图

　　1.3.2 连接盘结构设计

　　用来连接盘体和导气套，将压缩气体传送到气缸筒中，结构如图3所示。

　　图3 连接盘结构图 　　1.4 传力装置零件结构设计