ICS25.060.20 J52 JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T10332—2002 车床用卡盘安全操作例行规范 Code of practice for the safe operation of work-holding chucks used on lathes (ISO/TR 13618:1993, MOD) 2002-07-16发布 2002-12-01实施 中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 JB/T10332—2002 目 次 前言， .III 范围 2 规范性引用文件 卡盘的夹紧， 3 3.1 总则.. 3.2 作用在卡盘上的力 3.3 卡盘夹紧工件的夹紧力 13 3.4 尾座顶尖的影响 14 3.5 夹紧力与转速的关系 14 3.6 达到要求的夹紧力， .16 3.7 柔性工件 ..18 卡盘极限转速 ..20 5 平衡... .20 5.1 主轴和卡盘的平衡.. 20 5.2 工件平衡， .21 5.3 动态性能 22 5.4不平衡工件的处理办法， 22 6 施加在传动装置上的转动惯量（简称惯量） 23 重力和切削力对机床的影响. .24 8 车床用卡盘安全操作的其他方面.. 25 8.1 卡盘扳手 .25 8.2 严重超速 .25 过渡盘 8.3 25 8.4 卡盘安装用紧固件。 8.5 卡安装用紧固件 .25 8.6 卡爪材质 8.7 动能损耗 ..25 8.8 行程检测器 .25 8.9 棒料检测器... 机床生产者、卡盘生产者及用户的责任概要 ..25 9.1 机床生产者应采取的措施及提供的信息 25 9.2 卡盘生产者应采取的措施及需提供的信息 .26 9.3卡盘用户应采取的措施. 附录A（资料性附录） 切削功率的计算 .27 附录B（资料性附录） 卡爪夹持环形工件时的径向刚度及圆度 附录C（资料性附录） 三线摆测量转动惯量. ..30 附录D（资料性附录） 实例 .31 D.1 说明 ..31 D.2 数据设定 .31 JB/T10332—2002 D.3 计算。 32 图1 卧式车床上卡盘夹持工件的承载力 图2立式车床上卡盘夹持工件的承载力.. 图3 带倾斜滑台车床上卡盘夹持工件的承载力 图4进给量和力矩系数C,的关系图（钻削） 图5 进给量和进给力系数Fs1的关系图. 图6 进给量和进给力系数Fsi的关系图 图7 使用尾座顶尖时的复合倍率 15 图8 夹紧力随转速变化的曲线图 16 图9 “标准”卡爪位置图 17 图10 使夹紧力随转速变化的离心力. 图11 旋转时夹紧力损失随工件刚度的变化 图12 夹持柔性工件时离心力损失与刚性比率之间的关系图... .19 图13 最大许用不平衡度（见GB/T9239） 21 图14 横向安装在主轴箱上的速度传感器的输出（床头上） 22 图15 施加在主轴上的负载。 图B.1 被夹持的薄壁环工件. 29 图c.1 三线摆 .30 图 D.1 零件图 .31 图D.2 允许的质量×偏心率和主轴转速的关系... 32 图D.3 允许的转动惯量 图D.4 车床主轴允许承载， 34 图D.5 卡盘的主要尺寸和数据 35 图D.6 总的夹紧力随转速的变化 36 图D.7 总的夹紧力和牵引拉力的关系 36 图D.8 径向挠度和总的夹紧力的关系. .37 图D.9 施加在卡盘上的力（第一次加工，车外圆和端面、钻孔） 38 图D.10 施加在卡盘上的力（第二次加工，车外圆和端面、钻孔） 39 图D.11卡盘和主轴上的负载（第一次加工） 表1常用金属的密度 表2主切削力系数K， 表3材料加工系数K.. 表4材料加工系数K 表5材料加工系数KL 表6丝锥系数C.. 表7螺纹深度系数C 表8螺纹系数C, 10 表9经验确定的摩擦系数μsp（夹持圆柱面） 13 表10 卡盘体极限转速 20 表11 惯性半径和转动惯量 .23 表12 2卡爪外移到与卡盘外径d齐平时卡盘惯量J 24 表B.1K：和Ks-的值. 29 JB/T10332—2002 言 前 本标准修改采用国际标准技术报告ISO/TR13618：1993 本标准与ISO/TR13618国际标准主要有以下差异： 表8c）和d）的数据互换： 表10中，80mm球墨铸铁卡盘极限转速由9730r/min改为5732r/min： 附录D中，车床主轴径向承载等式作了修改，圆度和夹紧力损失亦有变动，还有多处数据和计 算进行了改动； -取消了附录E参考资料。 本标准的附录A--附录D均为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：烟台机床附件研究所、呼和浩特机床附件总厂。 本标准参加起草单位：台州环园机床附件厂、无锡建华机床厂、烟台第二机床附件厂、东阳市机床 附件有限公司、瓦房店机床附件厂、天津市机床附件厂。 本标准主要起草人：沈鸿、王志才、戴永顺、韦鸣、邵玉文、吕忠义、王成新、徐德财。 III JB/T10332-—2002 车床用卡盘安全操作例行规范 1范围 本标准规定了车床用卡盘安全使用所涉及的夹紧力及与其相关的各种要素，以及车床生产者、卡盘 生产者和用户所应承担的各自责任。 本标准适用于楔式、杠杆式动力卡盘，也可适用于手动卡盘。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过在本标准中引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T9239—1988刚性转子平衡品质许用不平衡的确定（eqvISO1940-1：1986） ISO2372：1974转速为10200r/s时的机械振动测试评定基准 3卡盘的夹紧 3.1总则 随着卡盘旋转速度的增加，即使经过离心补偿，其夹紧力也将发生变化。 在没有补偿或仅部分补偿的情况下，卡盘为外夹紧（即随着卡盘的夹紧，卡爪径向内移）时，旋转 速度的增加将引起夹紧力的损失。但是，当卡盘为内夹紧时，旋转速度的增加将引起夹紧力的增大。过 补偿具有反作用，即外夹紧力随速度增加而增加。通常不推荐过补偿，因为，如果速度重复地上下变化， 可能导致累进夹紧。 由用户或切削专家来评估卡盘夹紧情况是很必要的。 3.2作用在卡盘上的力 3.2.1概述 经由工件作用于卡盘（卡爪）上的力及力矩可表达为四个参数，即： 总的轴向力ZFax； 一总的径向力ZFr； 总力矩ZMa; 一总的倾覆力矩ZMk。 刀具的负载力、不平衡力及力矩通常分解成两个或两个以上的分力和分力矩，因此有必要计算或测 量这些分力和分力矩。 当需要得知系统（指卡盘、工件和切削刀具等组成的工艺切削系统）中某些零部件的质量，而又无 法称量时，可依密度值（见表1）来计算它们的质量大小。计算动态力（如离心力）时，尚需考虑偏心 率e值（见第5章）。 3.2.2切削力和切削力矩 推荐以下简单且较准确的计算方法。 a）车外圆、端面及镗削时（见图1～图3） 切向力Fs(N)，为主切削力 F,=K,tS 式中： 1 JB/T10332—2002 表1常用金属的密度 金属材料 密度.kg/m3 镁合金 1800 铝合金 2750 铁 7500 钢 7850 锌 7000 锡 7290 铜 8780 镍 8800 黄铜 8280（平均值） X Isp 图1卧式车床上卡盘夹持工件的承载力 Ks—-主切削力系数，见表2，单位为N/mm²； 一切削深度，车外圆径向测量值，车端面轴向测量值，单位为mm； t- S一每转进给量，车外圆轴向测量值，车端面径向测量值，单位为mm。 另通过估算功率P（W）（见附录A）亦可得出切向力的大小，即： 切削速度v（m/s）=元×切削直径（m）×转速（r/s）； 切向力F=P/V。 考虑工艺参数的影响，刀具前角小于10°时，每减少1°，F要增加1%，考虑刀具磨损，F,增加10%。 走刀抗力F（车外圆、镗内孔时）或F。（车端面时） Fv(或F,)=0.6Fs(低速难加工的材料如钛时，则与Fs相当) -吃刀抗力F。（车外圆、镗内孔时）或F（车端面时） F,(或Fv)=0.25Fs 2 JB/T103322002 图2立式车床上卡盘夹持工件的承载力 图3带倾斜滑台车床上卡盘夹持工件的承载力