基于Solidworks气动卡盘结构设计及装配

ValueEngineering·139·

基于Solidworks气动卡盘结构设计及装配

StructuralDesignandAssembleofAerodynamicChuckBasedonSolidWorks

张小粉①ZhangXiaofen；淮妮①HuaiNi；白瑀②BaiYu

（①咸阳职业技术学院，咸阳712000；②西安工业大学机电工程学院，西安710032）

（①XianyangVocationalTechnicalCollege，Xianyang712000，China；

②SchoolofMechatronicEngineering，Xi′anTechnologicalUniversity，Xi′an710032，China）

摘要：随着现代计算机技术的高速发展，CAD/CAM等计算机辅助设计方法得到了普遍的应用。这些设计方法不但提高了设计速度，而且设

是机床中传递力与运动的重要部件。在设计过程中，首计出来的产品更加可靠美观，大大提高产品的竞争力。卡盘是一种广泛应用的车床夹具，

先，选定气动卡盘工作原理方案。其次，进行卡盘的结构设计。最后，使用Solidworks软件建立零件的实体模型，生成了装配体模型。

Abstract:Withtherapiddevelopmentofmoderncomputertechnology,Computer-AidedDesigniscommonlyusedinCAD/CAM.Thedesignmethodsandtoolsnotonlypromotethedesignefficiency,butalsomakedesignresultsmorereliableandgreatlyimproveproductcompetitiveness.Thechuckisakindoflathefixtureappliedwidelythatisthekeycomponentforforceandmotiontransmission.Inthepaper,chuckdesignprocessisdescribed.Firstly,theprincipleofthechuckisselectedandverified.Secondly,itsstructuraldesignschemeisdeterminedaccordingtoitsprinciple.Finally,themodelsofthechuckcomponentsarebuiltinSolidWorksinordertorealizevirtualassembly.

关键词：气动卡盘；结构设计；SolidworksKeywords:aerodynamicchuck；structuraldesign；Solidworks

中图分类号：TP39

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2012）04-0139-02

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

卡盘是车床中传递床占有正确的加工位置，保证其加工质量和精度。

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[1]。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

[2]

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Solidworks软件建立了卡盘零件的三维模

生成了三维实体装配模型，并进行装配仿真运动。形象、直观展型[3]，

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，

结构方案设计、零件设计与装配设计四个阶段。分为工作原理设计、

1.1气动卡盘的工作原理气动卡盘的工作原理如图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。

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、

[4]

夹紧及防尘等装置零件。下面用Solidworks软件工具对其主要零件进行设计。

1.3动力装置零件结构设计

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。

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。

1.4传力装置零件结构设计

1.4.1斜楔结构设计将活塞杆轴向运动转换为卡爪的径向运动，将活塞轴向推、拉力转化为卡爪径向夹紧力。其结构如图4所示。

1.4.2盘体的结构设计盘体用来支撑卡盘的这个系统，其结果———————————————————————

基金项目：本文由咸阳职业技术学院科研基金项目支持（项目名称：夹具典如图5所示。

1.5定位、夹紧及防尘等装置零件结构设计。型零部件solidworks模型库建立，项目编号：2011KYB02）

1.5.1卡爪结构设计卡爪是卡盘中夹紧件，其结构的合理性，作者简介：张小粉（1977-），女，陕西渭南人，硕士研究生，助教，咸阳职业技

所设计卡盘的卡爪可以术学院，机电工程系教师，研究方向为机械制造及CAD/CMA辅助对工件加工精度有很大影响。本次设计中，

设计。更换，加大卡盘加工范围，如图6所示。1.2气动卡盘主要零件本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

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6fm1.html