Mâm cặp 3 chấu
Khái niệm mâm cặp 3 chấu
Mâm cặp 3 chấu là một loại mâm cặp được sử dụng phổ biến trên máy tiện để giữ chặt phôi trong quá trình gia công. Nó có ba chấu kẹp di chuyển đồng thời theo cơ chế tự định tâm hay còn gọi là mâm cặp tự định tâm, giúp phôi luôn được giữ ở vị trí chính giữa mâm cặp mà không cần căn chỉnh thủ công.
Mâm cặp 3 chấu thường được lắp trên trục chính của máy tiện và có thể mở ra hoặc đóng lại để kẹp phôi bằng cách xoay chìa vặn (với mâm cặp thủ công) hoặc sử dụng hệ thống điều khiển (đối với mâm cặp thủy lực hoặc khí nén).
Vậy tại sao mâm cặp 3 chấu được sử dụng phổ biến?
Mâm cặp 3 chấu là loại mâm cặp thông dụng nhất trong gia công cơ khí, đặc biệt là trong gia công tiện CNC, vì nó thật sự có nhiều ưu điểm quan trọng:
1. Cơ chế tự định tâm giúp kẹp phôi nhanh và chính xác
Các chấu kẹp di chuyển đồng thời nhờ vào cơ cấu cam hoặc vít xoắn bên trong, giúp căn chỉnh tâm phôi một cách tự động.
Tiết kiệm thời gian gá đặt phôi so với mâm cặp 4 chấu độc lập, vì không cần điều chỉnh từng chấu riêng lẻ.
Độ chính xác khi kẹp phôi cao, đảm bảo sai số là nhỏ nhất trong quá trình gia công.
2. Phù hợp với phôi tròn hoặc đối xứng quay
Đặc biệt hiệu quả khi kẹp các chi tiết có hình tròn, hình lục giác hoặc đối xứng.
Thích hợp cho các chi tiết như trục, bánh răng, bạc đạn, ống trụ, mặt bích, puly và nhiều loại hình dạng khác.
3. Dễ sử dụng và thao tác nhanh chóng
Với mâm cặp 3 chấu thủ công hay còn gọi là mâm cặp cơ (scroll chuck), chỉ cần một chìa vặn là có thể mở hoặc siết chặt phôi.
Với mâm cặp 3 chấu thủy lực hoặc khí nén, quá trình kẹp phôi có thể được tự động hóa, giúp tăng tốc độ sản xuất, tối đa thời gian gia công.
4. Khả năng giữ phôi ổn định và đồng đều
Lực kẹp được phân bổ đều trên ba chấu, giúp giảm rung động trong quá trình gia công.
Giảm thiểu nguy cơ lệch tâm phôi hoặc phôi bị dịch chuyển khi trục chính quay với tốc độ cao.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mâm cặp 3 chấu
I. Cấu tạo của mâm cặp 3 chấu
Thân mâm cặp (body chuck)
Là phần vỏ ngoài của mâm cặp, thường được làm từ hợp kim thép cứng để chịu lực tốt.
Có dạng hình trụ, gắn vào trục chính của máy tiện thông qua ren hoặc mặt bích.
Bên trong thân mâm cặp có các rãnh dẫn hướng để chấu kẹp di chuyển.
Chấu kẹp (Jaws)
Là bộ phận trực tiếp tiếp xúc và giữ phôi.
Có hai loại:
- Chấu cứng: Dùng để kẹp phôi tiêu chuẩn, không thể gia công lại.
- Chấu mềm: Có thể tiện lại bề mặt kẹp để phù hợp với phôi đặc biệt.
Chấu kẹp di chuyển đồng thời để giữ phôi chắc chắn theo cơ chế tự định tâm.
Vòng răng (Scroll Plate – Vít xoắn vòng)
Đây là bộ phận quan trọng nhất giúp chấu kẹp di chuyển đồng thời.
Là một đĩa tròn có rãnh xoắn ốc, gắn trực tiếp vào các chấu kẹp.
Khi quay vòng răng, các chấu sẽ trượt vào hoặc ra cùng lúc, đảm bảo tâm phôi luôn ở chính giữa.
Cơ cấu dẫn động (Driving Mechanism)
Tùy theo loại mâm cặp, cơ cấu dẫn động có thể khác nhau:
- Mâm cặp thủ công: Điều khiển bằng chìa vặn (Chuck Key) tác động lên bánh răng truyền động.
- Mâm cặp thủy lực/khí nén: Sử dụng xy lanh thủy lực hoặc khí nén để điều khiển vòng răng tự động.
Chốt định vị và ốc siết (Mounting Screws & Pins)
Dùng để cố định mâm cặp lên trục chính của máy tiện.
Có thể tháo ra để thay thế hoặc bảo trì mâm cặp.
II. Nguyên lý hoạt động của mâm cặp 3 chấu
Nguyên lý hoạt động của mâm cặp 3 chấu dựa trên cơ chế tự định tâm, đảm bảo các chấu kẹp di chuyển đồng thời và giữ phôi chính giữa trục quay.
1. Quá trình kẹp phôi
Khi người vận hành xoay chìa vặn (đối với mâm cặp thủ công) hoặc kích hoạt hệ thống thủy lực/khí nén, lực sẽ tác động lên vòng răng.
Vòng răng quay làm cho các chấu kẹp di chuyển đồng thời theo đường rãnh dẫn hướng.
Khi chấu kẹp chạm vào phôi, lực kẹp tăng lên giúp cố định phôi một cách chắc chắn.
2. Quá trình nhả phôi
Khi xoay chìa vặn theo chiều ngược lại (hoặc ngắt hệ thống thủy lực/khí nén), vòng răng xoay theo chiều ngược, kéo các chấu kẹp ra ngoài, giải phóng phôi.
3. Cơ chế tự định tâm
Do các chấu kẹp di chuyển đồng thời với khoảng cách bằng nhau, phôi luôn được giữ ở tâm mâm cặp, đảm bảo độ đồng tâm cao.
Điều này giúp gia công chính xác hơn, đặc biệt là khi tiện các chi tiết hình trụ, bạc đạn, trục.
Ưu điểm của nguyên lý hoạt động này
- Tiết kiệm thời gian kẹp phôi: Chỉ cần xoay chìa vặn hoặc kích hoạt hệ thống là phôi được giữ chặt ngay lập tức.
- Độ chính xác cao: Cơ chế tự định tâm giúp giảm sai số khi gia công.
- Tăng độ ổn định khi gia công: Lực kẹp đều trên ba chấu, giúp phôi ít bị rung động hơn so với mâm cặp 4 chấu độc lập.
- Dễ dàng vận hành: Không cần điều chỉnh từng chấu riêng lẻ như mâm cặp 4 chấu.
Phân loại mâm cặp 3 chấu
Theo nguyên lý kẹp phôi
Mâm cặp 3 chấu tự định tâm (Self-Centering Chuck): Mâm cặp 3 chấu tự định tâm là loại phổ biến được nhiều người sử dụng nhất vì 3 chấu đi chuyển đồng thời, tạo độ đồng tâm khi kẹp chặt phôi.
- Ưu điểm: Kẹp nhanh, tiện lợi, không cần chỉnh từng chấu. Giữ phôi đồng tâm với độ chính xác cao.
- Nhược điểm: Không thể kẹp các phôi có hình dạng không tròn (vuông, lục giác, không đối xứng)
Mâm cặp 3 chấu độc lập: Mỗi chấu di chuyển độc lập, không đồng thời như mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
- Ưu điểm: Kẹp được phôi có hình dạng không tròn như vuông, lục giác, không đối xứng. Dễ dàng điều chỉnh độ lệch tâm theo yêu cầu.
- Nhược điểm: Cần thời gian căn chỉnh chấu trước khi gia công. Độ chính xác định tâm thấp hơn so với loại tự định tâm.
Theo nguyên lý truyền động
Mâm cặp 3 chấu thủ công hay còn gọi là mâm cặp 3 chấu cơ khí (scroll chuck): Hoạt động bằng cách xoay chìa vặn chữ T để điều khiển vòng răng di chuyển chấu kẹp xiết chặt phôi.
- Ưu điểm: Chi phí thấp, dễ bảo trì. Phù hợp với máy tiện vạn năng, gia công nhỏ lẻ.
- Nhược điểm: Mất thời gian để kẹp và tháo phôi. Không phù hợp với gia công hàng loạt
Mâm cặp 3 chấu thủy lực (power chuck): Sử dụng hệ thống xy lanh thủy lực để đóng hoặc mở chấu kẹp tự động. Được truyền động từ xy lanh thủy lực của trục chính (spindle drawba) đến cơ cấu kẹp của mâm cặp thủy lực. Chuyên dùng cho máy tiện CNC và dây chuyền máy tiện sản xuất hàng loạt
Ưu điểm: Kẹp và tháo phôi cực nhanh, tăng năng suất gia công. Lực kẹp mạnh, ổn định, phù hợp với tốc độ trục chính cao.
Nhược điểm: Giá thành cao, cần hệ thống thủy lực đi kèm.
Mâm cặp 3 chấu khí nén (Pneumatic Chuck): Mâm cặp 3 chấu khí nén hay mâm cặp khí nén nói chung sẽ hoạt giống như mâm cặp thủy lực nhưng sẽ sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén thay cho thủy lực. Rất phù hợp để kẹp và gia công các sản phẩm nhôm, đồng vì lực kẹp vừa phải, tránh tình trạng bị biến dạng sản phẩm.
- Ưu điểm: Tốc độ đóng và mở nhanh, phù hợp với sản xuất hàng loạt. Ít tốn năng lượng hơn so với hệ thống thủy lực.
- Nhược điểm: Lực kẹp không mạnh bằng mâm cặp thủy lực. Cần hệ thống khí nén để vận hành
Các kích thước mâm cặp 3 chấu phổ biến tương ứng với lực kẹp phôi
Tùy vào cơ cấu mâm cặp như mâm cặp cơ khí, mâm cặp thủy lực hay mâm cặp khí nén sẽ có các kích thước và lực kẹp phôi khách nhau. Sau đây là bảng tham khảo các kích thước mâm cặp 3 chấu theo hệ inch và lực kẹp phôi tương ứng.
|
Đường kính mâm cặp (mm) |
Phạm vi kẹp trong (mm) |
Phạm vi kẹp ngoài (mm) |
Lực kẹp tối đa (kN) |
Tốc độ quay tối đa (RPM) |
|
80 mm (3 inch) |
2 – 22 mm |
22 – 73 mm |
8 – 10 kN |
5000 – 6000 |
|
100 mm (4 inch) |
3 – 30 mm |
30 – 90 mm |
12 – 15 kN |
4500 – 5500 |
|
125 mm (5 inch) |
4 – 35 mm |
35 – 110 mm |
15 – 18 kN |
4000 – 5000 |
|
160 mm (6 inch) |
5 – 45 mm |
45 – 140 mm |
20 – 25 kN |
3500 – 4500 |
|
200 mm (8 inch) |
6 – 65 mm |
65 – 180 mm |
30 – 35 kN |
3000 – 4000 |
|
250 mm (10 inch) |
10 – 80 mm |
80 – 230 mm |
40 – 45 kN |
2500 – 3500 |
|
300 mm (12 inch) |
12 – 100 mm |
100 – 260 mm |
50 – 60 kN |
2000 – 3000 |
|
400 mm (16 inch) |
20 – 140 mm |
140 – 360 mm |
80 – 100 kN |
1500 – 2500 |
|
500 mm (20 inch) |
30 – 180 mm |
180 – 460 mm |
120 – 150 kN |
1000 – 2000 |
Nơi mua mâm cặp 3 chấu uy tín
Chúng tôi tự hào là đơn vị cung cấp các thiết bị ngành gia công cơ khí uy tín và có kinh nghiệm trong việc tư vấn, bảo trì, lắp đặt mâm cặp máy tiện. Hãy liên hệ chúng tôi để được tư vấn nhiệt tình và báo giá tốt nhất.