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立式加工中心机床卡盘在发动机轴类部件加工时的选型和维护

发布时间:2018-08-21 09:22:15

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立式加工中心发动机用曲轴、凸轮轴和缸套等轴类部件在加工的每个工序均会运用到卡盘,在加工中卡盘具有定心、夹持和驱动工件的作用。根据卡盘夹持工件坚持中心的才干,分为刚性卡盘和起浮卡盘。本文首要评论立式加工中心这两种卡盘的选用原则和日常维护要害。
刚性卡盘与起浮卡盘在结构、调整办法上存在很大不同,以日本某品牌系列卡盘为例,图1所示为起浮卡盘动作进程:工件在定位支撑块和顶尖的作用下,进行轴向和径向定位夹紧,然后卡盘油缸通过拉杆,带动卡盘中心拉杆、空地调整板、卡爪臂支撑盘、球形关节和卡爪臂动作,毕竟完结卡盘卡爪夹紧工件。当出现卡盘3个卡爪组成的中心与工件中心同轴度差错大时,先与工件接触的卡盘卡爪会受力F2,通过卡爪臂、球形关节传递给卡爪臂支撑盘,F3作用在卡爪臂支撑盘上,关于起浮卡盘,卡盘中心拉杆与卡爪臂支撑盘之间存在空地,卡爪臂支撑盘在力F3的作用下,运用起浮空地(空地调整板、卡盘中心拉杆和卡爪臂支撑盘一同组成了卡盘的起浮安排),会向着力的方向运动,直至3个卡爪完全夹紧工件。
           

             
图1 起浮卡盘结构
1.卡爪臂 2、12.矩形弹簧 3.球形顶盖 4.球形关节 
5.空地调整板 6.油缸拉杆 7.卡盘中心拉杆
8.卡爪臂支撑盘 9.卡盘本体 10.卡盘后端盖 
11.定位支撑块 13.顶尖 14.被加工工件 
15.卡盘卡爪 16.球形支撑


图2所示为刚性卡盘动作进程:

立式加工中心工件在定位支撑块和顶尖的作用下,进行轴向和径向定位夹紧,然后卡盘油缸通过拉杆,带动卡盘中心拉杆、球形关节和卡爪臂动作,毕竟完结卡盘卡爪夹紧工件。因为卡盘中心拉杆与球形关节和卡爪臂之间是刚性联接,所以卡盘卡爪(三个卡爪)夹紧后,会构成一个夹紧中心,假设卡盘的夹紧中心与工件和顶尖构成的夹紧中心不重合,工件在卡盘夹紧后会出现明显的夹紧变形,该卡盘运用前,需求调整卡盘中心与顶尖中心重合,保证卡盘夹紧后不会出现虚夹紧的情况。


图2 刚性卡盘结构
1.卡爪臂 2、10.矩形弹簧 3.球形顶盖 4.球形关节 
5.油缸拉杆 6.卡盘中心拉杆 7.卡盘本体
8.卡盘后端盖 9.定位支撑块 11.顶尖 
12.被加工工件 13.卡盘卡爪 14.球形支撑
从图1和图2卡盘的安排分析,起浮卡盘与刚性卡盘存在以下不同点。
起浮卡盘:如图3所示,在夹紧工件进程中,因为工件毛坯表面凹凸不同或许毛坯圆度加工公差大,会出现3号卡爪已接触到工件表面而1号、2号卡爪还未接触到工件的情况,这时,起浮卡盘的起浮安排起作用,以工件表面为支撑,对3号卡爪进行起浮,只需起浮量满意,1号、2号卡爪毕竟会夹紧工件,对工件中心几乎不影响。


图3 起浮卡盘卡爪夹紧进程
刚性卡盘:如图4所示,在夹紧进程中,假设卡盘与工件同心未调整好,会出现3号卡爪接触到了工件,1号、2号卡爪还未与工件接触的情况,这时卡盘夹紧力F1会作用于工件,力满意大的情况下会使工件偏移预定中心,迫使工件移动到卡盘中心处;卡盘夹紧力小的情况下,会出现单个卡爪与工件不能完全接触的情况,加工时发作振动。


图4 刚性卡盘卡爪夹紧进程
卡盘运用前的调整要求:刚性卡盘在夹紧后会构成卡盘自身的夹持中心,在运用刚性卡盘时,需求调整卡盘的夹紧中心与工件夹紧定位中心重合,如图5所示。



图5 刚性卡盘中心的调整
根据以上结构分析,在卡盘的调整和维护上建议遵照以下原则:卡盘内部活动部件的润滑和油脂类守时替换。卡盘内部活动部件间运动基本是滑动摩擦,需求根据卡盘维护要求,参与和守时替换指定商标的润滑油/脂。参与润滑脂时,需求把前期运用过的润滑脂全部挤出,卡盘夹紧后再封堵排油口,防止卡盘内部腔体憋压。
刚性卡盘夹紧中心与工件中心守时检查和调整:刚性卡盘需求守时测量卡盘中心与工件主轴中心是否一起,夹紧样件后,在样件挨近卡盘时架百分表,旋转卡盘测量跳动,假设超出要求规划,在高点对应的一个或许两个卡爪处恰当增加垫片,重复以上进程,直至抵达要求。
起浮卡盘起浮量的守时检查(见图6)。在日常的卡盘维护中,需求守时测量起浮卡盘起浮量和起浮精度,为后期卡盘的内部维护作出教导定见,起浮精度的测量办法:卡盘夹紧样件后,把需求测量的卡爪旋转到便于测量方位,架测量百分表(需求把磁力表座吸附到移动轴上),标记好测量点,作为零点方位。然后控制伺服轴移开百分表,翻开卡盘,在需求测量的卡爪和样件之间,放置厚度是Amm的垫片,卡盘夹紧样件,移动百分表到所调零点的方位,供认百分表压紧的数据是否为Amm左右,假设是,说明起浮精度出色,假设数据不同大,说明卡盘起浮安排存在问题,其他卡爪测量同上。


图6 起浮卡盘起浮量的检查
立式加工中心卡盘内部密封件、垫片和弹簧等部件的守时替换:矩形弹簧、卡盘本体、卡盘后端盖、矩形弹簧和球形支撑中的密封和弹簧,需求根据运用频次和上述检测效果,进行守时替换,不然会因为疲乏损坏,导致起浮量和刚性卡盘跳动。
通过以上对卡盘结构调整和维护要害的分析,在卡盘选型方面留心以下原则:假设被加工部件的卡盘夹持部位为毛坯面,优先选择起浮卡盘,而刚性卡盘运用在被加工部件的卡盘夹持面为粗、半精/精加工后的面。遵照以上基本规律后,具体还要协作不同工况进行精准选择。
刚性卡盘的选择:①加工工况的切削量大,切削力大,被加工工件夹持、中心架支撑后,需求较强的工件刚性和较大的工件旋转驱动力的情况。②无顶尖等一次性定心安排,需求卡盘定心的设计时。
起浮卡盘选择:①对工件主轴的定心要求高,卡盘夹持后运用自身的起浮不打乱工件主轴的一次定心。②切削量不大,仅需求驱动工件主轴旋转和增加工件刚性的情况。
以上说清楚起浮和刚性卡盘的结构差异、维护和选型要求,关于立式加工中心卡盘相关的运用和维护有必定帮忙。假设需求更深层次的了解和灵活运用,需求不断地在现场运用和维护中总结经验。