三爪自定心卡盘盘线平衡计算及分析.docx

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1、 (11 (ill hl Ip: 三爪自定心卡盘盘丝平衡计算及分析噫张耀文 高振江勺长喜军t烟台第-M床附件厂)-1在71加三爪自定心卡盘是一种用昼很大的通用机床附件.随着刀具材料的发展和机床转速的提高，对卡盘也提出了越来越高的要求。我们曾对我厂生产的 Kill 25K11160 K11200K11250K11315共5种规格的兰爪自定心卡盘进行了高速性能试验，结果表明；我厂卡盘以夹紧力损失确定的极限转速能够达到国外同类产品的水平，并有一定的储备量。但高速条件下的动平衡梢度较差，仅能达到G35左右(新标准规宙16).这种动平衡误差主要是由千盘丝平面螺纹结构不对称港成的.当盘丝的偏心位置旋转至与

2、其它零件的偏心方向一致时，会使卡盘的平衡精度进一步恶化。因此，对盘丝进行有效的平衡是高速卡盘必须解决的阿dr.=dm ；=p- 打I -；= p bh 小. ：(3 J式中：如一微元质址；？一一材料密度，于一一圆心至微元的矢径；b-平面螺纹宽度汾盘丝蛔距，的一半h平面螺纹高度(与纸面垂直)，a.弧慑分，由数学分析知 沁=V,z心(0 + g 12( i) dt = a矶由渐开线性质得知，潮开线发生线沿半径为a的基圆纯滚动一周所展开的长度即为渐开螺旋线的螺距P因此有：p = 2n (4)又有：b=r=na(5)2则(3)式可改写为：机械设计）199 7No 1实例分析与经验交流39相位角rp在直

3、角坐标系中的象限可根据w,、出的符号来判断。2平面螺纹起止点参数tAta的计算一股情况下.盘丝螺距P和平面螺纹，起止点半径TA、r B是已知的或者是可以测量的、由（4 ）式得，：Q二去（13）又： r= , -J J G I cost f ts ln-+ tl（sint- tt ost）-=aIW=T t=从而驻二 (,4)广二后，整个平面螺纹的质径积将随着终点参数岫勺变化而按照某一规律变化.为了追求11 =石 为最小的设计目标.可所J用w = O在区间（心）内求得r的极值点。但由于函数w（t）比较复杂.且煨旷=0解起来非常困难，因此我们采用自编的BAS IC程序.在演机上求出区间0 2:1.

4、 12rr+ 9 it）上”的值并作出u.- 曲线图（见图3）o由图可见.w的极小值从起点t.开始每2:rr出现一次.出现极小值的相位即为我们优化的目标口除参数”伯渐开线基圆半径a（或螺距p）也是影响质径积w的重要因索。对千K 125 0三爪卡盘的盘丝书在其内外径、和螺纹高度h不变的情况下.将螺距 从10减到8 .螺旋线将从4圈增至5圈，此时该平面螺纹的wt曲线如图4所示。对比图3可知.小螺距盘丝的平衡精度要好于大螺距盘丝.3计算实例及分析图2所示为K 11 25 0三爪自定心卡盘盘丝的平面螺纹C目前国内各厂家所生产的三爪自定心卡盘均没有考虑平衡阿题。我们发现英国普拉特-伯纳德公司的卡盘在盘丝的结构上是进行过平衡设计