目前在精密機床上一般使用的是以下兩種具有柔性的精密卡盤,。一種是液壓卡盤,,其缺點是在使用過程中,由于活動卡爪的磨損而降低定心精度,,且卡盤尚需一液壓馬達作動力源,,其整體結(jié)構(gòu)龐大;另一種是薄膜卡盤,,它不存在上述缺點并在一定程度上能滿足其工作要求,。 # t. J3 S4 l1 b3 X
由于薄膜卡盤在使用過程中能保持穩(wěn)定的精度,不受操作者技術(shù)水平的影響,,且可快速裝夾和遠距離控制,,因此它在批量和自動生產(chǎn)系統(tǒng)更能發(fā)揮優(yōu)越性。圖1所示的薄膜盤,,其關(guān)鍵零件是一個環(huán)形的薄膜盤,,其厚度自外徑向中心逐步增加,薄膜盤上固定有按圓周間隔為90°分布的四塊帶有燕尾槽的滑板,,每塊滑板上裝有 一個可徑向調(diào)整的剛性卡爪,。徑向調(diào)整卡爪的位置,便可夾緊不同直徑的工件,。薄膜盤外端面與聯(lián)接器固接,,此聯(lián)接器又與活塞氣缸聯(lián)接為一體。
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圖1 薄膜卡盤的結(jié)構(gòu) 3 E6 q: L8 d( l8 ^: _4 _8 m
薄膜卡盤的工作原理如圖2,。在外力P的作用下,,卡盤的膜片產(chǎn)生彎曲并造成變形,,使卡爪轉(zhuǎn)動一個角度,,這時,固定在卡爪中的夾緊螺釘與卡爪一起作徑向移動,,同時也轉(zhuǎn)過相同的角度,,因此各個卡爪止夾緊表面的初始直徑B脹大并等于B+2C(圖中虛線表示),其中C是每個夾緊螺釘?shù)囊苿恿�,,B應(yīng)小于工件定位基準(zhǔn)直徑的最小值,。當(dāng)力P停止作用后,膜片,、卡爪及夾緊螺釘一起企圖恢復(fù)到原來自由位置,,但由于工件直徑大于B,所以膜片只能仍然處于變形狀態(tài)下,,夾緊工件的力即由此彈性變形而形成,,這夾緊力的大小由變形量2C(工件直徑與直徑B之差)決定。2C值越大,夾緊工件的力也越大,。薄膜卡盤既可以夾緊外表面,,也可以夾緊內(nèi)表面,在夾緊工件的內(nèi)表面時,,使膜片產(chǎn)生彎曲的力P與圖示方向相反,。
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圖2 1 H5 @2 }) q/ ^0 F5 {, H- @
在設(shè)計薄膜卡盤時,一定要考慮卡盤的夾緊力,,如果夾緊力過大,,則容易使工件產(chǎn)生過大變形,從而導(dǎo)致工件被釋放后,,被加工表面不圓,。如果夾緊力太小會造成夾不緊工件,而使工件在加工過程中脫落,,出現(xiàn)事故,。
4 C6 z4 U8 s2 u1 T+ C8 p( O) Q 薄膜卡盤的兩種應(yīng)用一、最適合硬車,、磨削,、高精車的薄膜夾持技術(shù)快換卡爪
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簡單的核心原理: 基于薄膜的彈性變形達到無滑動部件、無摩擦,、離心力補償,。
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圖3 薄膜系統(tǒng)操作原理 1 I. p8 ]6 T) @
特點: 1.卡爪安裝和定位時間短
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圖4
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2.非常適合抓取式機床,徑向進入的快換機構(gòu)
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圖5 : _; o- u4 F. e+ S: R
3.介質(zhì)輸入:氣檢 + 氣流/冷卻液
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圖6 4 v7 H p7 w) u( n) ]% J
4.可完全互換的卡爪 圖7
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任一套卡爪都能安裝在任一卡盤上,,并能保持較好的同心度
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二,、用于硬車或磨削可夾持易變形的薄壁件的薄膜卡盤
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工件的徑向定心/夾緊使用帶有快換卡爪系統(tǒng),軸向夾緊使用帶有軸向補償?shù)臄[動-后壓爪使用雙活塞油缸驅(qū)動, 單獨地驅(qū)動薄膜卡爪和軸向擺動-后壓爪,。 0 Z. d) q2 f D- v
圖8 卡盤原理 f0 c" d& c2 j! |( G( a
工作流程: 1.裝載:定心爪松開,,擺動-后壓爪松開/向外轉(zhuǎn) 0 c3 S f+ u- m( E) ]0 D
圖9 裝載
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2.定心:定心爪夾緊
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圖10 定心 $ D ]% y! ]' e8 h9 P! P
3.夾緊:擺動-后壓爪向內(nèi)轉(zhuǎn)+軸向壓緊
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圖11 夾緊
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4.加工:定心爪松開或夾緊 3 W" Y; c* ?! ]* W+ Q/ J) z
圖12 加工
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特點: 1.安裝調(diào)整時間短
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圖13 : P2 P$ f, Y& m+ i" f( l0 I6 @% N+ A% _
2.非常適合抓取式機床
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圖14 ) V' M* P# [3 y4 b& C! l
3.也可以只用于徑向夾緊
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圖15 ( S+ Z7 e- K# C% f8 N8 ?* i% w
結(jié) 語由于彈性薄膜卡盤具有定心精度高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊,、工作平穩(wěn),、夾緊方便等優(yōu)點,因此在環(huán)形工件的精車,、磨內(nèi)外圓,、齒輪精磨內(nèi)孔等工序中日益得到廣泛的應(yīng)用。
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