目前在精密機(jī)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(diǎn)是在使用過程中,,由于活動(dòng)卡爪的磨損而降低定心精度,,且卡盤尚需一液壓馬達(dá)作動(dòng)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(diǎn)并在一定程度上能滿足其工作要求,。 `4 S' l0 N+ d2 n+ p
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(yuǎn)距離控制,,因此它在批量和自動(dòng)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(gè)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(gè)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,。 5 v5 U8 `' Y, s' U6 M! f3 G
圖1 薄膜卡盤的結(jié)構(gòu) 2 u2 I7 W7 Z" ]/ Z9 b$ @$ N7 J+ i
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(dòng)一個(gè)角度,這時(shí),,固定在卡爪中的夾緊螺釘與卡爪一起作徑向移動(dòng),,同時(shí)也轉(zhuǎn)過相同的角度,因此各個(gè)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(gè)夾緊螺釘?shù)囊苿?dòng)量,,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(shí),使膜片產(chǎn)生彎曲的力P與圖示方向相反,。
6 R. c* {! ?4 C5 V/ E- D/ q! c5 O% e
圖2
' s# S: x# Q/ u, t, ?& @8 H
在設(shè)計(jì)薄膜卡盤時(shí),,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(huì)造成夾不緊工件,,而使工件在加工過程中脫落,,出現(xiàn)事故。
! L. q. D8 x! o, ? m$ B& e 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 _% l' K0 q- c# g9 J" }8 v
簡單的核心原理: 基于薄膜的彈性變形達(dá)到無滑動(dòng)部件,、無摩擦,、離心力補(bǔ)償。
( g4 s6 d) G) @
圖3 薄膜系統(tǒng)操作原理 4 b0 n% P% s' D5 F6 ?) \
特點(diǎn): 1.卡爪安裝和定位時(shí)間短 " E/ _# R) o5 s/ j8 X0 o8 x
圖4 $ G9 @1 z ?' ]' Z' ~5 `4 y" g
2.非常適合抓取式機(jī)床,,徑向進(jìn)入的快換機(jī)構(gòu) # B7 G$ Y$ j" g
圖5
2 M+ y0 N! r7 @! l0 i; I/ w9 A
3.介質(zhì)輸入:氣檢 + 氣流/冷卻液
# ~9 ~! ?; r" v8 m" b# C8 Q$ j! |
圖6
# \8 z+ Z' A- x# {* T: T5 K' u
4.可完全互換的卡爪 圖7 # U" d$ `5 l; ~- @$ N0 o- a6 W$ y$ G3 ^
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
9 h2 ?, u2 W& A
二、用于硬車或磨削可夾持易變形的薄壁件的薄膜卡盤
/ }0 R! r% L6 O: v' Z( P
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(bǔ)償?shù)臄[動(dòng)-后壓爪使用雙活塞油缸驅(qū)動(dòng), 單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)薄膜卡爪和軸向擺動(dòng)-后壓爪,。
. ]$ \9 C# h6 o, s
圖8 卡盤原理
0 @9 H G# b$ q" S
工作流程: 1.裝載:定心爪松開,擺動(dòng)-后壓爪松開/向外轉(zhuǎn)
- J; `4 C6 O, l2 N. \+ [
圖9 裝載 & Y. N n: T2 {0 ^' i T
2.定心:定心爪夾緊 1 J4 k( c, @0 Q9 S
圖10 定心 8 m2 U: {; ]( L# D N6 I
3.夾緊:擺動(dòng)-后壓爪向內(nèi)轉(zhuǎn)+軸向壓緊
) B9 G q8 z3 t, u% j* z
圖11 夾緊 % I6 M, C Z6 o5 z* u% A
4.加工:定心爪松開或夾緊
4 Y8 @7 t# m5 K6 L
圖12 加工
* I1 f, c3 K$ i: r$ q* v+ j
特點(diǎn): 1.安裝調(diào)整時(shí)間短
& A; T1 O$ q2 A
圖13 : e2 Z/ \ ]* Q0 r, {
2.非常適合抓取式機(jī)床 9 |2 t( @& G) x* ]
圖14
. B: |6 ^6 Q# W, F2 a( r9 L
3.也可以只用于徑向夾緊
# D% Q- b2 H+ \; S" o5 O' R* ]
圖15
) Q$ i' I t. a* a" [3 H: u) Y 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(diǎn),,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,。 4 ?( ?' w0 |" ~' X/ x, @% R4 p
* ?* j$ E5 }6 P! Y5 p
|