车床卡盘范文第1篇
【关键词】调心卡盘;三爪卡盘软爪;定心精度;夹紧面积
目前,现在制造厂家生产的普通精度的三爪自动定心卡盘(以下简称卡盘),因限于其自身的结构和制造过程中的积累误差,使得其定心精度,都通常保持在0.10毫米左右。经过我厂各车间使用一段时间之后,鉴于磨损等其它各种原因,使其定心精度显著下降,给装卡工件有保证同心度的要求时,造成了很大困难。针对这种情况,我们改进了传统的法兰盘与卡盘的联接方式,将原来的固定连接,现改为可调连接。这样就补偿了卡盘制造中出现的误差和使用过程中造成的磨损。这种用法兰盘进行调心的卡盘,结构简单,制造容易,调心方便,调心范围很大。不论原卡盘定心精度差多少,均可调整到一个具有较高精度的定心卡盘。
1.下面把改进后的C620车床的卡盘调整方式叙述如下
调心方法: 调整时,三爪上卡一根试棒,用千分表检查试棒的径向跳动数,根据指针的偏摆情况,稍微松一下螺钉,然后再拧紧螺钉,使试棒的径向跳动在0.002毫米以下,再把螺钉紧固。
使用情况和注意事项
1.1新卡盘经一次调整之后,不需要每次都进行调整。装卡与试棒直径相同的工件,其定心精度可达0.01毫米以下,与试棒直径不同的工件,其定心精度可达0.03毫米以下。
1.2旧卡盘,视其新旧的程度,一般经过一次调整之后,定心精度可达0.05毫米左右。
1.3要达到较高的定心精度,关键在于拔盘、法兰盘、压盘各接触面的精度。为此,先将拨盘装入主轴上,精车与法兰盘的接触面(要求达到光洁度为7)。然后把粗车后的法兰盘,与拨盘的接触面磨平,通过螺钉紧固在拨盘上,精车各部尺寸。严格控制各接触端面的平行度保证在0.005毫米以下,以确保调心时,法兰盘能够径向的平行移动。
1.4在调心的同时再配以软爪三爪卡盘,不但可以使其精度得以更高的保证,而且还能避免了一般的硬三爪卡盘夹紧零件会使其产生“三角形”的变形状况,而软爪还可以成倍的增大与零件的夹紧面积,均匀、多点的夹紧会大大减少薄壁零件的夹紧变形。三爪卡盘的卡爪有“死爪”与“活爪”之分,一般来说小直径的卡盘是死爪结构。在没有能力制造死爪的厂家,可使用原带有平面螺旋的滑座,配上自制的软爪。除以上几种卡爪外还可以制作“内方”套在原硬爪的方头上,由两个螺钉紧固的“套爪”用于加工小直径的零件。
其中:软爪在制造时应注意以下几点:
a:在三爪卡盘的三个夹紧孔中任意选择一孔,做出标记,在配置过程中以后装夹工作时一律只用此孔,以减少三爪卡盘装卡的误差。
b:车配软爪时的夹紧力应与装夹零件时的夹紧力大致相同。
c:精车的软爪定位内径应略小于零件直径,按直径大小而言,一般小于0.05-0.15mm之间的应使零件在软爪宽度上两侧接触。见***2,软爪包容的面积大,受力均匀,定位就会更好。调心法兰盘在车床上一次加工后即可,其精度对卡盘的安装精度没影响。
***1 用圆棒定位车软爪
2.利用改造后的卡盘在车床上进行铣齿加工
下面把几个重要工序及其所用工艺装备与注意事项介绍如下:
2.1将四爪卡盘的四个爪取下,换上铣齿刀夹(共装四把白钢刀――其中三把用来铣齿槽,一把用来倒角)。刀夹的外侧装大弧铣齿刀,内侧装小弧铣齿刀。校刀盘用来确定四把刀伸出的长短和旋转半径。校刀盘的锥柄装在车床尾座锥孔中。将车床的四方刀架取下来,换上如***2所示的工作台。
1-工作台;2―卡爪:3―定位键
***2 铣卡爪工作台
工作台的厚度须保证卡爪厚度中心高于机床主轴中心1.59毫米。台面上有三条刻线,用以确定三个卡爪的安装位置。工作台上的键与卡爪侧槽相配,键侧面按百分表找证,使之机床溜板横向运动平行。卡爪用压板固定在工作台上。调整机床挡铁,限制铣切深度62毫米。卡爪齿厚度用牙间塞规测量。卡爪牙间圆形尺寸为5+0.14 +0.04毫米。修理卡盘时,一般的更换盘丝,只将端面螺纹重磨,以使它恢复精度,其理由如下:
(1)卡爪材料为45钢,盘丝材料为40Cr钢,盘丝材料强度高,因盘丝螺纹承受力断面大于卡爪牙齿承力断面,所以允许修磨盘丝端面螺纹,加厚卡爪牙齿。
(2)卡爪易被刀具和工件碰伤,盘丝封闭在盘体中,外表比较完好,所以要更换卡爪。
(3)盘丝加工比卡爪加工困难,成本高。卡爪成本低,因此,修卡盘时应避免更换盘丝。
3.结论
车床卡盘范文第2篇
关键词 重型卧式车床;卡盘与主轴;联接结构
中***分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)032-041-02
车床卡盘作为机床的重要组成部分,随着机床技术的改良和更新,卡盘和主轴之间联接结构也朝着积极的方向向前发展。卡盘的性能如果同其与主轴的联接结构息息相关,现今大多数车床上卡盘和主轴的联接有多种,以短锥面、长锥面以及圆柱面等为主要联接结构方式。对于短锥面联接方式来说,其装配工艺方面表现良好,但是其因为接触面积较小,直接导致其再承载的能力上表现较差,因此小型盘类的轻型机床上应用比较适合;对于长锥面联接方式来说,因为其联接的接触面积较大,相对来说承载能力表现良好,通常在重型卧式车床中使用较多。但是其对精度的要求非常高,对于能力不足的小型加工企业来说,使用起来难度较大;对于圆柱面连接方式来说,通常采用过盈配合的方式,再装配工艺上表现较差,无论是安装还是拆卸都不方便。
1 重型卧式车床卡盘概述
通常在重型卧式车床中卡盘和主轴的联接多采用短锥柄法兰盘的形式。这种联接结构不仅使卡盘顶尖和主轴之间的联接刚度得到了很大的提高,从而使整个卡盘和主轴间联接的刚度有所提高。同时因为卡盘厚度的增大,卡盘本身的刚度也有了明显的提高。在重型卧式车床卡盘上使用的主卡爪有四套,而且使用进口机械增力丝杠的双向作用,使零件的安装效率得到明显的提高,因为操作夹紧的减轻,也使操作工人的工作压力和工作强度得到有效的减轻。再车床卡盘上的副卡爪部分增设了手动移动装置,此装置的配置再卡爪移动方面发挥了很大的作用,使其移动起来更加的快速方便。
在重型车床中,卡盘结构由以下几个主要部分组成:卡盘主体、爪四套、副卡爪四套、卡爪移动装置、短锥柄法兰盘顶尖和配重体等。在主卡爪的夹紧方式上使用进口的双向增力丝杠进行零件的双向夹紧增力。此种丝杠夹紧具有力矩小、夹紧力大的优势,而且可以夹紧力还可以定量进行调节。再四套主卡爪的安装上,对主机的拐挡差要注意全面进行测量,保证拐挡差达到要求的标准,以保证主机的正常稳定的运转。对飞轮转动进行阻力检查,确保轴线的一致性。在进行车床的试车工作前要进行必要的安全检查,如螺丝的保险和预紧力等等,以避免运行中有脱节故障产生。各方面都达到标准后,方可进行试车。
2 卡盘与主轴加工中存在的问题
在重型卧式车床中卡盘和主轴的联接采用长锥面的形式,但是此种形式对于卡盘来说,在尺寸和重量方面都很大,因为设备的限制需要,在实际的运行中通常要采取必要的措施。可对卡盘的内锥孔优先进行加工,再根据内锥孔的尺寸进行主轴锥面的加工。但是对于重型车床的卡盘内锥孔的加工,因为机械加工的限制,只能靠人工来进行加工完成。要保证符合接触的要求,进而保证卡盘和主轴的联接和工艺要求。如果机床进行装卡工件的时候采用非顶卡的方式,在接触不严的情况下,很容易使卡盘产生下沉的现象,对机床的加工精度产生严重的影响,也对机床的安全造成负面的影响。
3 解决对策分析
根据以上分析,本文针对卡盘和主轴联接中容易出现加工力不足、装配复杂等问题,在卡盘和主轴联接结构上研究探讨一种可行性、可靠性高的形式。在主轴和卡盘的联接上添加一层锥套来过渡,实现卡盘的加工和装配的优化。
3.1 具体方法
第一步先改卡盘的内锥孔成圆柱孔,直径在原有的基础上再加大55 mm左右的长度。再卡盘和主轴的联接面上添加一层台面起到二层定位的作用。二层定位台面的要大于卡盘的圆柱内孔约20 mm,且深度约35 mm。因为卡盘内孔为圆柱孔,使卡盘母机的适用范围扩大,在加工工艺上实现了简单化。第二步进行锥套的设计,卡盘内的圆柱孔和锥套的配合的间隙要设计在0.1 mm的范围之内,过大的间隙会带来负面的影响。以锥孔为锥套内孔使用专用的工艺装配方法,以保证内外圆同心度的误差减小到最低。锥套的直径要小于主轴直径,控制在标准范围之内。对于调整垫,要注意其厚度要留出一定的调整量,以便于再运行时进行必要的调整。调整垫和卡盘内孔、锥套外圆的联接都以间隙配合的形式,同时对间隙范围要进行控制,以保证各工件间的良好配合运行。
3.2 装配安装
在进行装配安装时,首先要对调整垫和锥套进行安装。把卡盘平放,将调整垫和锥套先后放在卡盘孔中同时进行标记;将主轴装在锥套孔内,对于卡盘和主轴的联接断面的配合间隙的对称点进行测量,选择合适的调整垫数量,然后进行适当的调整。调整完毕后,按照事先的标记将锥套和调整垫先后安装再卡盘上。对于卡盘和主轴的联接安装,先计算每个螺钉的拧合力矩,但是再实际操作中,真正的拧合力矩要稍大一些为宜。对于锥孔的加工,锥套的锥孔和锥面的锥孔在加工程序上是相同的,对于形状和接触要求满足四分之三就达到要求。对于初期的加工,可对接触情况进行抽检,以保证接触效果的理想。
3.3 相关计算
锥套直接的增加可对配合的间隙进行削减和消除,计算轴套的压力公式如下:
施加在轴套上以产生公式(1)计算压力所需的轴向力(FZ ):
在进行卡盘的试装时,对于联接端面的联接间隙Y来间隙调整垫调整量σ的确定。
在进行装配联接时,对于螺钉的轴向力的分配要均匀,对螺钉的拧合力矩进行准确的计算。
对于此种联接结构,再加工工艺上更加简单优化,同时锥套较小的尺寸也是加工更加方便操作,因为省去了人工刮研的操作,工人的工作量得到有效的减少。而且安装方便,调配简单。
随着加工制造业的飞速发展,对于零件的装配要求也再不断的提高,在工工艺方面也有了长足的进步。本文采用的一卡一托的联接结构在目前卧式车床中应用广泛,对卡盘和主轴的接触和配合方面有很好的优势,具有较强的可靠性和稳定性。
参考文献
[1]张宜.重型卧式车床卡盘结构的组成[J].科技传播,2012.
车床卡盘范文第3篇
关键词:偏心距零件;方形零件;车床加工;应用
就车床加工的实际情况来看,偏心距零件和方形零件的加工方式具有多样性,主要包含三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、偏心套等多种。在现代社会经济飞速发展的大环境下,传统的加工方式所生产出的产品质量难以取得比较理想的效果。在此种情况下,加大力度对偏心距零件和方形零件在车床上加工的应用进行分析和研究,以促进加工质量的提升。
1 三爪卡盘加工大偏心距零件的方法
按照卡盘三个正爪进行装配操作,在车床上加工大偏心距零件。通过此种方式对大偏心距零件进行加工时,需要将卡盘三个正爪中的一个正爪进行推迟后,扣装上平面螺纹,所得到的螺距偏心量即为所推迟正爪离开正常装配时的距离,若该爪退2扣、3扣、4扣时,可以得到相应的偏心数值。相关加工人员应当对偏心数值进行合理化控制,确保卡盘在2扣以上,在保证车床加工安全性的基础上,避免对平面螺纹造成损伤。
改变三个正爪或三个反爪中的一个,提前一扣安装平面螺纹后,可得出一个螺纹的偏心量。采用正反爪装配,在车床上对大偏心距零件进行加工。在实际加工过程中,确保第三个爪按照正常顺序依次进行安装,之后将其中一正爪改为反装,在采用不同梯度的情况下,可得出不同的偏心夹持和偏心值。采用一个正爪、两个反爪装配的方式,在车床上开展大偏心距零件的加工操作时,将两个反爪先进4扣后再上正爪,用两个反爪的第二梯和正爪夹持开展车床加工操作,即可得出偏心值,进而计算出偏心距。相关实践研究表明,该种车床上加工方式具有良好的适用性,针对不完全圆的加工和大偏心距零件的加工都比较适合,针对偏心距级数范围不在标准范围内时,可以以垫片来进行修整处理,促进车床上加工的顺利开展。
2 在自动定心的三爪卡盘上加工小偏心距零件
相关实践研究表明,三爪卡盘增加垫片的方式来加工小偏心距零件时,难以取得比较理想的零件精度,实际加工效率较低,有可能导致偏心体的轴线难以保持平行。针对此种情况加以深入研究和分析后,决定采用一种新的夹具车削小偏心距零件的方式在车床上对零件进行加工处理,在保证零件加工精度的基础上,切实提高了车床加工的效率和可靠性。就该种加工方式来看,其主要是在普通车床上加一个圆柱体,依据所加工零件的外圆大小来加工螺纹孔后,即可开始在车床上对零件进行加工处理,具体情况如***1所示。该方法制作比较简单,且易于操作,受到业内人士的广泛关注。通过对偏心距零件和方形零件在车床上加工的实际情况进行分析和研究可知,实际加工过程中可能存在多种偏心情况,包括孔与孔偏心、外圆与外圆偏心、外圆与内孔偏心等多种,在普通车床上进行加工时,若工件处于旋转状态下,其中一条中心线能够与车床主轴的旋转中心相重合,而另一条中心线则会在一定程度上向半径方向偏移,实际偏移程度与偏心距之间存在密切联系。相关实践研究表明,在自动定心的三爪卡盘上对小偏心距零件进行加工,能够取得比较理想的加工效果,质量可靠且精准度较高。
3 三爪卡盘夹持不能整分的异形零件车削
就车床上加工生产的实际情况来看,通常情况下会采用四爪卡盘夹持和专用夹具作为主要加工设备来对异形零件进行车削,实践经验表明,三爪卡盘夹持也能够对不能整分的异形零件进行车削加工,实际情况如***2所示。
4 三爪卡盘夹持不能整分夹持的方形零件的加工
在车床上对不能整分的方形零件进行加工时,大多采用四爪卡盘以及专用的夹具进行加工,实践经验表明,该种加工方式操作比较复杂,且加工劳动强度大,耗费时间长,经济价值相对较低。而在三爪卡盘上对其进行加工时,只需要将一个铸铁套夹持在卡盘外,则能够实现所有方形零件的加工,并且实际加工的效果比较理想,如***3所示。
5 偏心距零件和方形零件在车床上加工的建议
5.1 当前我国从事卡盘制造的生产商数量较多,大多数生产厂家所生产的C620车床卡盘反爪阶梯为30mm,因此在车床加工过程中,若以反爪开展偏心距零件的加工操作,应当对反爪阶梯的长度进行精准的测量,进而以此为主要依据开展偏心距零件的加工处理,以保证偏心距零件加工的精准性,切实提高零件加工质量。
5.2 相关加工人员应当注意的是,若三爪卡盘的卡爪未满足偏心距实际要求,可以在卡盘上增加垫片来对卡爪进行调整处理,以保证三爪卡盘上各项加工操作的顺利进行。在三爪卡盘上开展偏心距零件加工操作时,为保证零件产品质量,应当对偏心零件的加工余量进行合理化控制,先通过粗加工的方式留余量,进而在车床上以三爪卡盘增加垫片的方式开展零件的精加工,从而保证车床加工的实际质量。
5.3 在三爪卡盘上加工偏心零件时应当注意,若加工偏心距较大的情况下,卡盘垫片夹持不牢固极易为车床加工埋下严重的安全隐患,甚至会对卡盘的质量和性能造成不同程度的损坏,因此在三爪卡盘上对偏心距零件进行加工时,应当加大对加工安全性的关注度。与此同时,三爪卡盘车床对偏心距零件进行加工时,车床的启动速度相对较慢,并且精车时不能保持高速运转。为保证零件加工质量,应当在车床加工过程中结合零件实际大小以及偏心距的大小情况,来选用适当的转速,促进车床上零件加工的顺利进行。
结束语
车床上加工偏心距零件和方形零件的加工方式具有一定的可行性,是多年实践后总结出来的加工方式,加工方法可靠,并且实际加工的零件质量比较理想,值得加以推广应用。
参考文献
[1]袁武.基于ARM的普通车床半自动化改造电气系统设计[J].轻工科技,2016(5).
[2]李彩风,李海涛,孙振杰,张晓芳,孙志平.普通车床仿真实训系统的开发与应用[J].温州职业技术学院学报,2016(1).
车床卡盘范文第4篇
关键词:安全生产 安全事故 普通车床 行程开关 离合器手柄 实际应用
中***分类号:TN830.8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0058-01
在当今社会,不管是在哪个行业里,安全生产都会放在首位,因为它事关人民群众的生命财产安全。在机电制修厂车间的实际生产中,操作人员常常会由于工作马虎大意、技术不熟、操作不当、维护不良、安全防护失灵而引起一些设备事故。而机械事故的发生,就要损伤机件,停机修理,影响生产,减少设备使用寿命,损失是严重的。在我单位机修厂中,普通车床占工厂总设备的比例还是比较多,为了防止机械事故的发生,造成不应有的损失,因此,很有必要在普通车床上增设安全闭锁装置。
1 普通车床安全事故的分析
普通车床是靠较高的转速进行工作,造成安全事故的原因大多是由卡盘、工具或工件引起的,事故发生的方式是由规律性的。由此可见,在普通车床增设安全闭锁装置是非常有必要的。通过分析普通车床引发的安全事故,主要原因有以下两种。
(1)在工件装夹完毕后,可能会有由于操作工的马虎大意,致使卡盘扳手用后未取下,开始启动车床,造成扳手飞出伤人事故,以及拖扳走过头,未能及时停止车床,造成人身事故或损坏设备。
(2)在装卸工件时,操作工不小心碰触车床离合器手柄,以及他人未经允许操作或未尽注意义务操作等致使车床突然启动,造成了事故的发生。
不难看出,在现场生产中,由于主观因素或人为因素引发的安全事故,我们是可以通过对车床启动线路、离合器手柄的改进,避免其事故的发生。
2 普通车床增设了两种闭锁装置的简单介绍
(1)通过对车床启动电气线路的改进,造成事故的发生。卡盘扳手闭锁功能的实质就是在电机主回路中串联一个LX12-2行程开关,利用卡盘扳手的重力来构建卡盘扳手装置,从而达到闭锁效果。
具体做法如下。
①选定一个行程开关,工厂可根据自行需要进行选购。在此所选行程开关的详细信息如下:
开关型号:LX12-2行程开关交流额定电压:500~220伏交流额定电流:2~4安
推杆行程:4毫米 制造厂家:中国.人民电器集公司 金额:10元~50元不等
②将行程开关固定在加工好的可插入卡盘扳手的控制器上,安装在车头处,固定牢靠,并将此行程开关串联在车床启动线路中。如***1所示。
③在开启车床时,必须将卡盘扳手插到控制器的插孔里,利用卡盘扳手的重力将行程开关中的线路闭合,才能开启车床启动按钮,车床才可正常运转。未将卡盘扳手插入孔内,车床无法启动,从而可避免开盘扳手飞出伤人或损坏设备。
(2)通过对车床离合器手柄改进,避免由于操作工不小心碰触车床离合器手柄,以及他人未经允许操作或未尽注意义务操作等致使车床突然启动,造成了事故的发生。对车床离合器手柄进行改造的做法如下。
①对车床离合器手柄内部进行改造,使内部联动部位有凹槽,离合器手柄与其结合处有凸槽。
②改造后,在车床启动上,必须将离合器手把先向右推,避开手柄上的凸槽后,再向上,并将凸槽卡动部位的凹槽内,再对其进行向上推进,才可使车床正常启动运转。这样,可以避免车床在带电情况下装卸工件时,由于操作者不小心的碰撞或其他原因,带动启动手把,从而使车床重新启动,造成事故的发生。
3 普通车床增设安全闭锁装置的实际应用
在我单位机修厂中,普通车床占工厂总设备的比例较多,为了防止机械事故的发生,造成不应有的损失,因此,在我单位车床上安装安全闭锁装置是很有必要性的。第一,由于每年都会有大中专毕业生进入我单位工作,而这些学生在学校中实习只是简单的了解和操作,并为能够达到熟练操作的地步,因此在单位工作中,很可能会由于操作不熟练、粗心马虎造成事故的发生。第二,由于单位操作工长期操作,有时也会出现***大意的现象,因疏忽造卡盘扳手未及时取下,或其他原因造成车床误动作也会造成事故的发生。诸如多种原因,我们有必要在投资很小的情况下,通过增设安全闭锁装置,消除安全隐患,排除操作者的后顾之忧,避免人身事故和设备损坏,来换回较大的利益。
4 结语
通过现场生产实践的证明,普通车床增设闭锁装置,安全、可靠、无故障,事故降至为零。实现了卡盘扳手闭锁装置、车床离合器手柄闭锁装置对人身和设备的有效保护。此项装置结构简单、重量轻、耐油污、防振动、无误动作等,能承受较大的冲击力,更换方便,安全可靠,成本低,并有效的预防和杜绝了安全事故的发生,包括了人民生命和财产的安全。
参考文献
[1] 张宇宙,黄碧珍.普通车床加装安全装置[J].设备管理与维修,1996.
[2] 黄盛连,杨德昌.给普通车床增设联锁安全装置[J].机床电器,1997.
[3] 郭彬.普通车故分析及预防[J].金属加工(冷加工),1982.
[4] 程立明.车床卡盘扳手安全保护装置的设计与应用[J].中国现代教育装备,2009.
[5] 朱昌盛,毕晓毅,张凯.车床卡盘安全保护系统的设计[J].机械设计与制造,2007.
车床卡盘范文第5篇
关键词:车床;改造;数控化;多功能性;安全性
1.引言
我国是世界上机床产量最多的国家,目前机床总量380余万台,但其中数控机床总数只有11.34万台,数控化率不到3%,在国际市场竞争中处于较低水平。所以,投入较少的资金,将普通车床改造升级为数控车床,可以为企业创造可观的经济效益,可以使学校适应现代化生产和教学的要求,同时也可提高我国机床的数控化率。并且,在普通车床改造升级为数控车床的基础上,还要更大程度的提高该数控车床的多功能性、安全性、加工精度和生产效率,因此提出了以下改造方案。
2.改造方案
2.1数控化改造方案
对普通车床进行数控化改造,可以提高加工效率、加工精度和自动化程度,数控改造分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括液压卡盘、液压尾座的总体布局设计,及其主要零件形状、尺寸、材料的设计,在制造前还要对其进行有限元分析,从而优化设计;软件设计主要包括PLC和CNC系统的设计,包括CNC系统的选择及电气控制线的连接、PLC系统的选择及与CNC机床联接方式的确定,并设计与其配套的附属元件。
2.2“车、铣、钻复合”车床改造方案
车铣复合是实现工件完整加工的有效方法,减少了零件在加工中重复拆卸、安装、找正所耗费的时间。动力刀塔的设计是车铣复合车床的重要部分,它的性能将直接影响零件的加工精度、表面质量和机床生产率。
基于以上考虑,将动力刀塔设计如下:
动力刀塔由步进电机、伺服电动机、横溜板、燕尾槽动导轨、立柱、动力头、刀具等组成,其中动力头是主要组成部分。动力头部分可以安装十二把刀具,分别为车刀、铣刀、钻头、螺纹刀等;动力头安装在立柱上,可做旋转运动,方便了更换刀具;立柱可以沿着燕尾槽动导轨上下滑动,同时与主轴的旋转运动相配合,可以实现刀具与工件之间X向、Y向的相对运动。燕尾槽动导轨安装在横溜板上,横溜板带动整个动力单元实现了Z向运动。
2.3扳手设计方案
普通车床中,常用的卡盘扳手和刀架扳手形状类似,工人们在取用的时候经常会出现拿错的情况,这样会浪费工作时间;特别是初学车床的学生和学徒们,在使用卡盘扳手卡紧工件后,有时会忘记取下而直接启动车床,使卡盘旋转,这样会导致严重的安全事故。
基于以上加工中存在的两点问题,设计了一种多功能安全扳手:以卡盘扳手为主体,在卡盘扳手外侧套有刀架套筒扳手,刀架套筒扳手上端套有弹簧、外侧套有外套筒,外套筒起到保护扳手和弹簧的作用,并在刀架套筒扳手上开一对对称的键槽形通孔,用螺钉通过通孔将卡盘扳手、刀架套筒扳手和外套筒相连接,通孔尺寸即为刀架套筒扳手的行程范围。这样,工人在不加外力情况下可以使用刀架套筒扳手,稍用力下压便可在弹簧作用下使用卡盘扳手,工件夹紧完毕,停止施力,卡盘扳手又将在弹簧作用下从卡盘孔中弹出,避免危险的发生,也减少了使用过程中两种扳手频繁更换的时间。
3.结语
车铣复合车床的设计可以实现零件在一台机床上一次装夹后完成车、铣、钻等加工,减少了零件的重复装夹次数,节约了零件搬运、装夹、切换刀具和主轴这些操作在加工过程中所耗费的时间,从而提高了生产效率、降低了工人的劳动强度;多功能安全扳手的设计,将刀架扳手和卡盘扳手合二为一,并安装了弹簧,可以提高车床使用的安全性和高效性。通过本次对普通车床的数控化及多功能性改造,可以大大提高车床生产效率和加工精度、同时也大幅度地降低了工人的劳动强度,若能得到普及,将会提高我国机床的数控化率,并能提高我国机床水平的国际竞争力。
参考文献:
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2001
[2]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,1994
[3]赵中敏.机床的数控化改造及其未来发展趋势[J].机床电器,2006,(02):5-7.
[4]李园,阮健,王姬.CA6140型普通车床电气控制系统的数控化改造[J].科技创新导报,2007:86-87.
车床卡盘范文第6篇
一、车工实训综合安全保护装置的设计背景
在技工院校,机械专业的学生在进行普通车床实习操作过程中常发生以下三种实习教学安全事故:
1.案例一
不少初学者在车床卡盘上装夹工件后,由于安全意识薄弱,违反操作安全规程,没有立即取出卡盘匙,就去安装车刀或做其他的准备工作,把卡盘匙还插在卡盘中这事给忘记了,之后就去启动机床,导致卡盘匙从高速转动的卡盘中飞出,极易造成击中位于机床前后附近的人员或砸中机床,甚至卡盘匙也被摔断。如06机电班的一位学生在实训时就出现过上述情况,万幸的是卡盘匙没有砸到人,而是被猛摔到车床导轨上,卡盘匙被摔断及严重变形。
2.案例二
当学生根据零件加工工艺,需要在靠近卡盘端进行切削加工时,常因紧张或经验不足,眼睛只顾看着车刀切削工件,没有注意到方刀架与卡盘爪之间的距离,同时,由于卡盘在高速旋转时,眼睛容易产生错觉,感觉卡盘爪与刀架之间还有距离,结果使方刀架撞到高速旋转的卡盘爪上而导致刀架和卡爪被撞崩:另外,在近端切削加工时,初学者由于操作不熟练,操纵刹车或反车不及时,也会造成方刀架撞到卡盘爪上。这种情况发生最多,本校三十多台车床在未安装该安全装置前,96%以上的方刀架都有不同程度的撞伤情况。
3.案例三
个别学生在操作换向手柄反向纵行快速自动走刀时,因违反安全操作规程或操作失误而停机不及,导致溜板箱反向逆行时撞击到车床尾部的三杆支架,致使溜板箱被撞坏。如07机电一体班的一名学生,出于好奇,违反实训指导教师的操作要求,用丝杠带动溜板,挂上高速挡,以高速反向走刀,结果刹车不及,导致溜板箱猛烈撞击车床尾部三杆支架,使溜板箱被撞坏报废。
多年来,学生在普通车床实习过程中时有发生上述事故,造成实习教师上实训课时精神较为紧张,有一定的心理压力,担心发生实习课堂安全事故。据统计,在未安装该装置前两年时间内,本校三十多台车床在学生车工实训过程中,因学生操作不熟练、操作失误或违反安全操作规程等原因,导致发生撞机等事故十几起,共计卡盘匙飞出被摔断、摔至变形9支;溜板箱撞烂报废2只、撞伤修复2只、中度碰撞5起;96%方刀架有不同程度的撞崩撞伤。这给学校造成了一定的经济损失,同时也影响了实习教学的正常顺利开展。
为确保实习教学安全顺利开展,杜绝事故发生,笔者对实训车床进行了安全技术改造的创新设计。2008年初,通过研发设计与制作,完成了“车工实训多功能综合安全保护装置”的技术改造,经过2年多的实践验证,取得了显著的效果,实现了“普车实训教学无事故”的目标。
***在2003年12月召开的全国宣传思想工作会议上明确提出:“要宣传和弘扬***思想、锐意改革、艰苦创业、开拓创新的精神,不断增强中华民族的创造力……” 我们正处于与时俱进、改革开放的时代,在技工教育战线上要承担起教学改革、技术改革、管理改革的重任,更重要的是培养学生的安全文明生产意识、勇于创新的能力、严谨的工作态度与团结协助的精神。作为一名技校实习指导教师,笔者针对学生在车工实训过程中由于紧张或操作不慎而造成人身和设备安全事故等情况,通过分析和总结学生在普车实习过程中出现安全事故的成因,对车床进行了技术改造,设计和制作出具有综合多种防护功能的安全保护装置。
二、车工实训综合安全保护装置的主要结构与作用
该装置由三大部分组成,分别为“卡盘匙启动安全保护装置”、“方刀架防撞保护装置”、“溜板箱防撞保护装置”,这三套装置分别安装在车床正面床头箱左下方、车床背面导轨前端下方、车床背面导轨后端下方三个部位(***1、***2、***3)。
1.“卡盘匙启动安全保护装置”的主要结构和作用
该“装置”由按压式微动电控开关、卡盘匙插座、塑料压块等零部件组成,如***1所示。当卡盘匙插入圆筒插座,按压到电控开关后, 机床方能启动;当卡盘匙忘记从卡盘取出时,机床启动失效。 该“装置”有效防止学生将卡盘匙留在卡盘插口上就启动车床的意外发生,起到保护学生人身和机床设备安全的作用。
2.“方刀架防撞安全保护装置”的主要结构和作用
该“装置”由微动电控开关、可调式压铁、终极限位档铁、缓冲弹簧等零件所组成,如***2 所示。
当学生在靠近卡盘端切削工件或自动走刀至终端极限位置(即卡盘爪与方刀架的相触点)还有3~5mm距离时(此距离可自由调整),可调式压铁就会碰到微动电控开关,此时机床就会自动停机,避免了方刀架碰撞到高速旋转的卡盘,实现了停机保护。但由于急速停机惯性力的作用,溜板上的刀架仍会前冲,此时该装置的缓冲弹簧和终极限位挡铁起到缓冲作用及顶停定位作用,使溜板在终极位置前完全停止,起到绝对安全可靠的保护作用。该装置有效地防止了方刀架与卡盘之间撞击事故的发生,起到保障设备安全的功能。
3.“溜板箱防撞保护装置”的主要结构和作用
该“装置”是由微动电控开关、可调式压铁、开关支架和螺栓等零件组成,如***3所示。
当操作换向手柄反向纵行快速自动走刀,因大意或操作失误而不及停机时,可调压铁触及微动电控开关,机床断电自动停机,防止了溜板箱逆行碰撞支架的事故发生,起到了保护设备安全的可靠作用。
三、车工实训综合安全保护装置的主要创新点
“车工实训综合安全保护装置”是通过分析和总结历年来学生在车工实习过程中出现常见安全事故而设计制作,该装置具有“卡盘匙启动安全保护”、“方刀架防撞安全保护”、“溜板箱防撞保护”三位一体的全方位安全保护功能,其安全可靠、效果显著,保护了学生人身和设备安全,实现了实习课堂“零事故”的目标。
据了解,目前在各所职业院校的实训车床中还没有发现装备是具有三功能为一体的“多功能综合安全保护装置”。该项目创新并填补了技工院校车工实习多功能安全防护装备发明的空白。由于该“装置”作用明显、效果良好、经济效益和社会效益显著,故该设计创作在参加2010年广州市人力资源和社会保障局主办的“广州市属技工院校首届师生创新设计大赛”和中国职协举办的“第九届全国技工院校技术开发优秀成果评选”活动中皆荣获二等奖。
四、车工实训综合安全保护装置的使用效果
通过近三年来的实践证明:自08年在本校的普通车床上全部安装了“多功能综合安全保护装置”以后,没有发生过一例卡盘匙飞出、方刀架被撞和溜板箱被撞等方面的实习课堂教学事故,有效防止了学生在车工实训过程中因操作不熟练、不规范、违反安全操作规程而导致事故的发生,确保了学生人身安全和设备安全,避免了事故发生而造成的经济损失,取得了良好的经济效益和社会效益。该“装置”确实起到综合防护、安全可靠、作用显著的效果。该装置也为今后对其他实训机床等教学设备的安全性能技术改造作出了有益的尝试和很好的示范作用。
五、推广应用价值
“车工实训综合安全防护装置”具有结构简单、制作成本低廉(材料费100元/台)、外形美观、防护功能多、安全可靠、效果明显、实用价值大等特点,安装后不影响机床的外观和加工性能,作用和效果相当理想。
通过调查,普车实习教师普遍反映,装备了该“装置”后,实习指导教师轻松多了,没有了以往上实操课时的精神紧张、怕发生安全事故的心理压力。自我校三十多台普通车床全部安装了该装置后,学生在实操过程中再没有出现过撞伤机床或人身伤害的安全事故。同时,90%以上的学生经使用后反映:“就算操作不熟练或粗心大意,也不怕会撞机,因为‘装置’会自动停机保护,我们也没有了撞坏机床要挨批的思想负担,可以轻松愉快地上机实操了。 ”该“装置”实用效果显著,经济效益和社会效益明显,可推广到职业院校的普车实训车床安装使用,以及企业机械加工机床设备安全改造等方面的应用。
车床卡盘范文第7篇
【关键词】 卡盘检测 激光位移测距 夹紧力测试
1 引言
卡盘作为车床的主要附件,用于夹持工件,并传递主轴扭矩,是车床和工件之间的连接桥梁[1]。卡盘的质量直接影响了工件的加工质量。
在日常生产中,我们很难判断卡盘的质量好坏,或者说很难确定卡盘是否仍然能够满足工件的加工精度要求。一线的工人师傅通常会采用检测盘面跳动,测量检测棒的圆跳动,甚至是拆卸卡盘查看内部零部件的磨损情况来判断卡盘的是否仍然能够使用。这些方法不仅低效,而且很不准确,同时也依赖于操作工人的主观经验。这就导致卡盘在工作中失效后很难被及时发现,通常都是等到加工工件出现质量问题,无法找到其它的原因,采用问题倒推的排除法才能发现原来是卡盘的问题。此时,工件已经报废,经济损失无法换回。
为了改变这种状况,提高对卡盘使用过程中的检测能力,本文将探讨卡盘有效性检测的标准流程和方法,为一线生产操作人员提供指导和参考。
2 卡盘检测的基本流程
卡盘的大小通常按照其盘面直径来确定,由6寸、8寸等不同规格,通常我们称之为160卡盘和200卡盘,不同规格的卡盘由不同的接口形式;同时车床的主轴也有各种不同的规格,根据主轴孔的大小有A26和A28等多种规格;不同规格的卡盘和主轴端通过过渡盘连接,因此,我们在检测卡盘之前首先必须确保车床主轴和过渡盘是合格的,但是如果每次检测卡盘都需要先将卡盘和过渡盘拆下,在依次检测主轴、过渡盘和卡盘的话,会比价繁琐。通常情况下,除非受到撞击,主轴和过渡盘一般不会有问题。所以,结合实际情况,我们在卡盘检测时会直接检测卡盘,如果卡盘检测合格,那么主轴和过渡盘就没有必要再检测了。如果卡盘检测不合格,我们会再采用排除法依次检测过渡盘和主轴,以确定问题所在。
具体的检测流程如***1所示:
(1)检测卡盘,如果检测结果合格,则卡盘合格;
(2)卡盘不合格,检测过渡盘,过渡盘合格,则卡盘不合格;
(3)过渡盘不合格,检测主轴,主轴合格,则过渡盘不合格。更换合格过渡盘后再检测过渡盘,直至合格为止;再检测卡盘,检测结果合格则卡盘合格,不合格则卡盘不合格;
(4)主轴不合格,则需要确定是更换主轴或者轴承,然后重新检测,直至主轴检测合格为止;在检测过渡盘,若不合格则更换过渡盘再重新检测,直至合格为止;过渡盘检测合格后,检测卡盘,检测结果合格则卡盘合格,检测结果不合格则卡盘不合格。
以上检测设计主轴、过渡盘和卡盘的反复转配和拆卸,工人在操作时务必按照既定流程执行,防止因为拆卸和装配的原因影响检测结果,从而不断反复以上步骤。
3 卡盘圆跳动的检测方法
通常我们所说的卡盘检测,就是指卡盘的圆跳动检测。在生产现场,一般都是用百分表(或千分表)直接检查卡盘的端面跳动或者圆周跳动。这样的检测有一个前提,即卡盘的工作圆心与卡盘的外圆同圆度和同心度,以及卡盘端面的垂直度必须保持在一定公差范围内。但实际上,卡盘在制造的过程中,外圆或者端面并不是精度要求高的加工面,很难达到上述同圆度或者垂直度的要求。这样的检测只能对卡盘的工作状况作出初步的判断。
比较合理的检测方法应该是采用专用的检测棒。将检测棒用卡爪夹紧,转动卡盘,用仪器得出检测棒的跳动,即可得卡盘的圆心跳动,如***2。
在跳动检测中,常用的检测量具是百分表,但是百分表在检测时卡盘无法高速转动,这样就无法检测卡盘实际工作状态下的圆跳动,因此,我们引入了激光传感技术。
激光位移传感器测距原理是使用三角形测量法检测RS-CMOS反射光的位置,通过检测该变化就能测量目标物的位置,该传感器几乎可对所有材料的被测物体进行点式位移测量。如***3所示,为激光位移传感器三角测量法的原理***和实物***,激光二极管发出的光束经会聚透镜聚焦后垂直射到被测物体表面上,当被测物体表面因运动而在该方向产生位移X时,接收透镜接收被测物体表面入射光点处的散射光,使其成像在COMS敏感面上的不同位置,从而测量出物体的位移值[2],如***3。
由于没有直接的物理接触,不用担心表面摩擦对跳动检测的影响,激光检测方法可以准确的测量出卡盘在高速旋转工况下的圆跳动。
4 卡盘夹紧力的检测方法
在生产一线的检测中,往往会忽略了卡盘实际夹紧力的检测。由于卡盘工作时是高速旋转的,离心力的存在使得卡盘在工作时的夹紧力必然小于卡盘静止时的夹紧力。根据国家相关标准,卡盘在极限转速下的夹紧力必须大于等于卡盘静止时夹紧力的三分之二,否则该卡盘即为不合格。为了准确的测出卡盘高速旋转的瞬时夹紧力,我们采用夹紧力测试仪来实现这个目标。
德国***W-AUTOBLOK公司的夹紧力测试仪(GFT)是专为机床卡盘的夹紧力测量而设计的,可以测量静态、动态和瞬时夹紧力,并自动形成转速——夹紧力***表,在国际上得到广泛的应用。
如***4所示,测量头与安装支架配合使用,可以满足二爪和三爪卡盘的测试要求;通过安装支架的增减,可以测试不同夹持直径下的卡盘夹紧力。
测量头与显示设备之间采用无线数据传输技术,频率433.92MHz,最远传输距离为4m,可以满足工厂测试需要。
手持显示设备还能与电脑相连接,通过厂家提供的专业软件,直接在电脑上输出相应的测试数据。
5 结语
本文根据工厂现场机床卡盘的检测需要,介绍了卡盘圆跳动和夹紧力的检测方法,并根据工厂卡盘检测的实际经验,得出了卡盘的检测流程。通过科学的检测方法和合理的流程安排,为生产现场的机床卡盘检测提供借鉴。
参考文献:
[1]杨森林.高速动力卡盘的力学特性及安全性研究.沈阳理工大学硕士论文.2008.
车床卡盘范文第8篇
在数控车床加工中,由于工件的特殊结构或工艺要求,经常会遇到卡盘对工件夹持量小,而且需要定量夹持情况,否则卡盘与刀具发生干涉,无法完成加工。这种情况下,仅靠卡盘与工件的摩擦力固定Z轴方向,工件很容易发生Z方向的窜动,为防止Z轴窜动,一般都是直接用眼看估计数值或者用钢板尺量工件长度进行夹持,然后在卡爪里面垫上一个或多个垫片(块)进行加工,这种方式不仅夹持费力费时,而且定位不准,还存在垫块在主轴高速旋转下飞出的危险。
二、解决方案及工艺方法
通过设计一种用于数控车床的可调式定位装置及其使用方法,形成一套数控车床快速装夹定位(见***1)技术,用于特定工件的完全定位,解决卡盘对工件定量夹持时的Z轴窜动问题。数控车床可调式定位装置包括挡板、调整螺栓和螺母。挡板是有一定厚度的圆板,其上面有3个卡爪槽,用于穿过机床卡爪(亦可以设计4槽),卡盘的各卡爪在卡爪槽里自由滑动,挡板上有3环(9个)螺纹孔,用于与调整螺栓联接。螺纹孔设计为3环,适用于不同直径的工件加工。调整螺栓为具备一定长度完整螺纹的细牙螺栓(也可采用其他螺栓,推荐使用细牙螺栓。细牙螺栓螺距小,轴向调节精度较高),用于调节Z轴螺距。螺母与调整螺栓配合,用于锁紧挡板,在使用时,螺母的旋向应为压紧挡板反向。
螺栓的总长度要小于卡爪的长度,以避免螺栓与刀具走刀路线发生干涉。如卡爪长度为60mm,螺栓的总长度(含大头)要<55mm。螺母可以设在与螺帽同侧,也可在另一侧,螺母的作用是依据工件需要进行锁紧挡板,当挡板在调整螺栓的尾端时,螺母可以在里面锁紧,且不干涉刀具行走,使得调节的范围更大。挡板在螺栓的大头位置时,螺母便可以在另一侧锁紧。使用时,首先将3个螺母拧到3个调整螺栓上,然后将带有螺母的调整螺栓拧入挡板适合被加工工件直径的一环螺栓孔中,用钢板尺测量,通过调整螺栓至所需要的长度,然后用螺母反方向锁紧,将整个工装嵌在卡爪上,并推向卡盘,直至调整螺栓的大头端面与卡盘端面接触,然后将工件的端面与工装挡板面完全接触,卡盘对工件夹持,进而进行加工。若与尾架顶尖配合使用,夹持方法同不使用尾架顶尖一样,只不过夹持完成后,工件的另一端用顶尖顶住。
三、工艺创新点及效果
该技术实现对夹持长度有要求时Z轴的完全定位,防止因夹持量小造成的Z轴窜动;能够自由调节夹持工件直径和工件夹持长度;装卸方便,便于操作,在批量加工时,能够实现工件夹持免对刀操作,大大提高了生产效率。通过数控车床快速装夹定位技术的推广与应用,实现批量加工工件的快速完全定位,大幅节约生产时间,生产效率提升50%以上。截止到2020年12月,已累计创造经济效益107万元,2019年获中石化石油工程技术研究院院长“重要贡献奖”(局级)。该技术于2021年5月获国家发明专利授权。
车床卡盘范文第9篇
关键词:主轴正反转 制动
我校实训车间所用车床为大连产CD6140型普通车床,该车床操作简单,维修方便,精度较高,是学校实训选用较多的型号。今天车床出了问题,现将维修过程记录如下:
车床故障描述:车床主轴不能实现停车。正常情况下手柄向上提实现的是主轴的正传,中间是主轴停止转动(即停车),手柄向下按就能实现主轴反转,现在的症状是手柄向上为正传,中间的位置不停车,向下为反转。
检查思路:1.考虑是主轴箱中的离合器正反车的松紧程度不合适,应该调整。
2. 制动带的问题,需要调整制动带的间隙。
解决方法:首先来检查是否是制动带的问题,因为它结构简单,检查出问题后容易处理。制动带一端通过调节螺钉与箱体连接,制动带内侧固定一层铜丝石棉以增大摩擦力矩,另一端固定在杠杆上端,当杠杆绕轴摆动时拉动制动带,使其包紧在制动轮上,由制动带与制动轮之间产生的摩擦力矩使主轴迅速制动。制动摩擦力矩大小可用螺钉调整。制动带的松紧程度要适当,要求停车时主轴迅速制动,开车时制动带迅速放松,上***为制动带。
制动带的松紧是靠其伸出车床外的螺母来调节的,如下***所示
用活扳手来调整其间隙,每次拧紧一圈,然后启动车床看卡盘的转动情况,通过三次检查,发现并不能实现提手在中间位置能停车的现象,所以我们排除了这里的问题。然后看离合器,
双向多片式摩擦离合器的作用是当抬起或压下手柄时,通过曲柄、拉杆、曲柄及扇形齿轮,使齿条轴向右或向左移动,再通过元宝形摆块、拉杆使左边或右边离合器结合,使主轴正转或反转。此时杠杆的下端位于齿条轴圆弧形凹槽内,制动带则处于松开状态。当操纵手柄处于中间位置时,齿条轴和滑套也处于中间位置,摩擦离合器左、右摩擦片组都松开,主轴与运动源断开。这时,杠杆的下端被齿条轴两凹槽间的凸起部分顶起,杠杆逆时针摆动,从而拉紧制动带,使主轴迅速制动。
上***中***1和***2分别代表离合器的不同功能。离合器分左右两部分,左边是用来控制车床正转的,右边是控制车床反转的。从以上两***可看到左右两边各有一个起定位作用的销子,销子是能够伸缩的,用螺丝刀将其压下去拨动外摩擦片能够实现卡盘正转和反转及其反应速度。只有将左右两边的摩擦片调整在适当位置才能迅速实现正转和反转及停车。
调整的时候没有诀窍,只能是一步步的调整,然后看卡盘的转动情况,观察正转,停车,反转三个位置时卡盘的反应。首先将左边控制正转的定位销子压下,外摩擦片向下移动。结果是正转启动明显迅速,但是反转启动缓慢,仍旧是没有停车。说明左边的摩擦片应该恢复原位,需要调整右边的摩擦片,向下调整使得反转反应较为缓慢,但还是没有停车的迹象,需要沿着反方向进行调整,注意每次都是要定位销移动一个格,然后查看卡盘旋转情况。就这样一点点调整,直至卡盘能迅速实现正转,停车,反转。
在此次维修的过程深工具的孙利民老师,华晨机械的钱利***师傅在技术上给予了非常大的的帮助。在此表示由衷的感谢!
参考文献:
机械制造工程学 张树森 东北大学出版社2000
车工工艺 蒋增福 高等教育出版社 1997
机械工程基础 李铁成 高等教育出版社 2008
车床卡盘范文第10篇
关键词:薄壁零件 机壳内孔 固定装置
中***分类号:TG751 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)0089-01
目前,许多薄壁回转体铝合金零件在普通数控车床上加工时,通常采用三爪卡盘或液压三爪卡盘三点向心120°分布夹紧方式。这种加工方式应用于薄壁铝合金零件生产时存在一个难点:由于加工零件壁厚很薄,夹紧时易于变形,加工后放松卡爪,零件回弹就成了棱圆形,导致零件报废。虽然可通过计算适当地增加一点外径,以提高零件抗变形的能力,使变形减小到允许的程度。但是,这种加工方式仍不大受欢迎,一方面是因为每种薄壁铝合金零件的技术参数要求不一,计算使技术人员工作量较大。另一方面,对于三爪卡盘,操作人员在短时间内难以准确掌握卡爪夹紧力与零件变形的关系,实际应用效果不理想。假如采取在三爪上增焊材料的方式,当零件加工完从车床取下之后测量,发现尺寸、真圆度误差较大,难以满足薄壁零件的技术要求;对于液压三爪卡盘,在不断调低油压的情况下,经常出现工件掉落或者撞刀,导致生产效率较低。
因此,该文针对现阶段三爪卡盘夹紧加工薄壁铝合金工件存在的弊端与技术不足,对卡盘上的三爪夹紧工件的方式进行了创新,设计了一种薄壁铝合金机壳内孔加工用的固定装置。
1 总体方案
薄壁铝合金加工的难点归根到底是由于工件厚度太薄,铝合金材质工件的受力点无法承受卡盘上的三爪直接夹紧时的作用力,为克服现有技术的不足,设计技术方案如下。
当薄壁铝合金机壳内孔加工工件时,将三爪夹紧工件的方式由直接设计为间接,通过一固定装置实现,即该装置一端与机床卡盘三爪连接,另一端固定工件。使用时,车床直接夹持该固定装置,该固定装置避开了工件易变形的部位,其只起导向作用。用工件的边缘端脚来定位,并用固定件压死防止其脱出。
2 设计内容
薄壁铝合金机壳内孔加工用固定装置的主要设计内容包括其夹体轴心的设计和台面上定位结构的设计,具体如下。
2.1 固定装置夹体的轴心设计
该文设计的一种薄壁铝合金机壳内孔加工用的固定装置,有一个套筒状的夹体,夹体的后端与机床卡盘上的三爪相连,设计夹体轴心与卡盘上的三爪的轴心一致,能有效保证夹持工件各部位受力均匀,对满足工件的工艺要求及尺寸稳定性至关重要。众所周知,三爪卡盘是由一个大锥齿轮,三个小锥齿轮及三个卡爪组成。三个小锥齿轮与大锥齿轮啮合,大锥齿轮的背面有平面螺纹结构,三个卡爪等分安装在平面螺纹上。用小锥齿轮带动大锥齿轮转动,它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出,由于平面矩形螺纹的螺距相等,所以三爪运动距离相等,有自动定心的作用。工作时,三爪自定心卡盘利用三个螺钉,通过盘体止口端面上的螺孔,将卡盘紧固在机床法兰上,在动力作用下,小齿轮带动盘丝转动,通过盘丝端面螺纹的转动,带动三块卡爪同时趋进或离散。而卡盘三爪通过与该固定装置的夹体作用于工件,因此,夹体轴心与卡盘三爪一致,保证了三爪卡盘在趋进或离散时对夹持工件输出力量的等量及方向的一致性,准确的发挥固定装置的导向作用。
2.2 固定装置台面上定位结构的设计
该文设计车床卡盘上的三爪夹紧工件的方式由直接变为间接,这种夹紧方式直接依靠该机壳内孔加工用的固定装置实现,因此,固定装置作为连接枢纽,其对工件与三爪的牢固连接是基础,一端通过夹体与三爪连接固定,另一端通过固定装置台面上的定位件与定位柱与工件连接固定,由于工件厚度很薄,故定位件与定位柱十分重要。
该固定装置中,夹体的上端面沿半径方向向外延伸形成一固定台面,固定台面上均匀布置三个可拆卸的定位件,定位件由U型板和螺钉构成,其中螺钉与固定台面连接,U型板的开口端穿过螺钉后插入待加工工件的端脚底面。为了更好的配合,U型板的下端面设有与待加工工件的端脚底面相配合的缺口,设计该缺口对应于待加工工件的端脚底边,使两者配合十分贴合。同时,固定台面上设置至少两根用于与工件端脚止转配合的定位柱。这种设计保证了固定装置固定工件的可靠性、稳定性,实现以工件的边缘端脚来定位,能用固定件压死工件,防止工件的脱出,避免了液压三爪卡盘调低油泵时工件掉落或者撞刀情况的发生。
此外,该装置能满足批量生产的需要。批量生产薄壁铝合金零件时,可根据车床中生产工件与装置中安装工件的耗用时间,制作合适数量的固定装置,使安装工件与车床生产同时进行,固定装置循环使用。
3 结语
该文提供的一种薄壁铝合金机壳内孔加工用固定装置,具有结构简单、使用方便的特点,并且通过该固定装置的传导作用,避免了加工时机床卡盘上的三爪直接对薄壁铝合金工件的夹持,解决了夹持过程中导致工件变形报废的问题,直接提高了产品质量,能有效满足薄壁铝合金工件的工艺要求和尺寸稳定性。
参考文献
[1] 唐娟.铝合金薄壁壳体零件的数控加工[J].机械制造,2008(10):53-55.
[2] 丁俊健,邱术芹,刘勇.一种薄壁深腔壳体零件数控加工工艺研究[J].机床与液压,2011(20):44-45.
[3] 彭红梅.液压三爪卡盘机构设计[J].科技信息,2008(33):97-98.
[4] 高诗文.可变中心三爪卡盘[J].机械工人・冷加工,1981(2):11.