遇到矩形工件或者异形工件如何用好卡盘？

在机械加工中,常常遇到矩形工件或者异形工件。对于矩形工件的加工如用四爪卡盘装卡，校调费时，定位精度低，要求车工技术等级高，如用V形体虎钳定位夹紧机构，则附具复杂，制造困难。对于异形工件，如设计专用的夹具，则工序多，时间长，效率低，成本高，制造和装配精度受到一定条件的限制，而且专用夹具欠缺通用性。

三爪卡盘作为机加工中最基础也最常见的夹具类型之一，在夹紧工件时其三爪是等量径向移动的，所以用三爪卡盘装夹工件，装夹部位一般为圆柱面或平面。但如果工件没有适合于卡爪装夹的形面，如何装夹呢？从装夹横截面为矩形的方料时的一种简单附具，到装夹不规则截面胚料时的专用夹具设计，再到改制三爪卡盘（软爪）加工异形面的实现过程，应用的场景从小至广，对应工件的加工工艺由易至难，以下都有相应的解决方案，供以不同需求的设计人员参考。

案例：三爪卡盘装夹四边形工件

把钢铁材料的板材加工成圆棒，作拉伸、热模拟等试样，需要用车床把锯切好的四边形坯料加工成圆形试样，这时就会出现在车床三爪或四爪卡盘上装夹横截面为四边形坯料的问题。

1、三爪卡盘装夹横截面为矩形的四边形胚料

（1）在三爪卡盘的卡爪上套 3 个U型夹头装夹四方工件。

装夹方法，先将夹套装到卡爪上，再放上工件，该夹具适用于某个具体横截面尺寸，也可以通过加垫片进行调节，能扩大其使用范围，使工装夹具能适用于一定尺寸范围内的矩形工件。

（2）该工装夹具的工作原理

当要加工四方工件前将夹套 s 装在三爪卡盘的卡爪上，下面的卡爪装上 90°V 形夹套，上面左、右两卡爪装上与平头倾斜 15°的夹套( 即图中∠FOE=15°) ，用螺钉拧紧固定。由于加工的四方工件尺寸种类繁多，将引起工件偏心，该偏心可用垫片来修正。为保证四方工件的中心O与尾座顶尖同轴，需要保证工件中心O到三爪卡盘 3 个卡爪平斗的距离一样。

（3）使用夹套的优点

对于坯料横截面为矩形时，可以根据方料的具体尺寸在 3 个卡爪与夹头之间加相应尺寸的垫片，该方法对于截面为矩形的方料装夹方便简洁，且装夹牢靠，能够适应四方料在三爪卡盘上的装夹。

2、三爪卡盘装夹横截面不规则的四边形胚料

对于大小不统一、横截面不规则实验试样毛坯料的车削加工，为了能保证在规定尺寸范围内把四边形坯料加工成圆形实验试样，可以考虑通过先对毛坯料两端定中心，再用两顶尖法装夹的方式来设计工装夹具。夹具主要有 5 个部分组成，定位元件及定位装置、夹紧装置，夹具体等。

（1）夹具的设计原理

通过螺栓把四边形工件的一端固定在夹具的装夹区，装夹区的大小可以根据毛坯料的大小通过调节螺栓来控制。工件一端通过装夹前的定位中心孔顶在三爪卡盘一端的死顶尖上，通过拨杆与卡爪的连接带动工件旋转。为了保证夹具和工件在旋转过程中不出现摆动现象，可以通过拨杆上的螺栓把夹具的拨杆固定在卡爪上。

（2）该套夹具的优点

利用两顶尖法通过专用夹具在三爪卡盘上装夹横截面为不规则四边形工件。通过在毛坯料尺寸有限的情况下需要把四边形工件车削成圆棒，为了保证该四边形工件的装夹中心与尾座活络顶尖同心且保证装夹牢固可靠、方便，在装夹前先在工件的两端面划线，找出端面中心并打好中心孔，然后利用特制夹具和两顶尖，采用一夹两顶的方法，以工件两中心孔所确定的直线来定位。该装夹方法快速简洁且安全可靠。