把普通卡盤改造為彈性夾具的方法

一往冇前

在利用數(shù)控車床車制軸承滾子時(shí),，機(jī)床自帶夾具存在一定的問題：只適合車削尺寸比較細(xì)的棒料,；當(dāng)棒料比較粗（大于Φ45mm）時(shí)，出現(xiàn)夾緊力不足,，造成刀具和夾具損壞等問題,。為此經(jīng)過實(shí)際分析，決定將自帶夾具改造為彈性夾具,。

一,、原有夾具存在的問題

車床主要車制軸承滾子，車床原設(shè)計(jì)自帶夾具為普通楔式中空液壓動(dòng)力三爪夾盤,，如下所示,。

▲ 液壓動(dòng)力三爪夾盤

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此種夾盤通過中空拉桿在油壓的作用下推動(dòng)連接盤向上運(yùn)動(dòng)，滑塊隨之運(yùn)動(dòng),，把力傳遞給夾爪,，擠壓夾爪沿滑道運(yùn)動(dòng),，夾緊工件；當(dāng)中空拉桿在另一側(cè)油壓的作用下推動(dòng)連接盤向下運(yùn)動(dòng)時(shí),，帶動(dòng)夾爪背向圓心運(yùn)動(dòng),，也就是張開夾爪。

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▲ 液壓夾緊機(jī)構(gòu)

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為了減少料頭,，提高材料的利用率,，該設(shè)備設(shè)計(jì)棒料長度3m。棒料依靠料架,、導(dǎo)向套的支撐，進(jìn)入回轉(zhuǎn)油缸,，通過中空拉桿后由夾爪夾緊,。棒料與導(dǎo)向套之間的間隙在2～3mm，棒料存在一定的彎曲現(xiàn)象,，因此,，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，由于棒料的離心力作用,，夾爪夾持力喪失較多,。隨著工件直徑的增加，棒料的離心力增加,，同時(shí)工件所受的切削力也增加,，夾爪夾緊力就會(huì)不足，常常發(fā)生棒料轉(zhuǎn)動(dòng)和向后位移,，造成滾子廢品,。

▲ 料架和導(dǎo)向套支撐棒料機(jī)構(gòu)

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為解決夾緊力不足的問題，嘗試把油壓調(diào)高到極限油壓2.8～3.0MPa,，使夾盤的夾緊力增大,，滿足了工作需要，但同時(shí)會(huì)出現(xiàn)夾傷棒料表面,、動(dòng)力夾盤壓蓋變形,、螺栓和備帽斷裂、料管螺紋損壞,、瞬間發(fā)生撞刀,，造成車刀蹦刃等現(xiàn)象。在加工Φ45mm以上滾子時(shí),，只能通過降低轉(zhuǎn)速或縮短料棒的長度（由3m變?yōu)?m）來滿足工作需要,，大大降低了生產(chǎn)效率或材料利用率。

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二,、三爪夾盤的改進(jìn)
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為了充分提升此種設(shè)備的利用率,，在降低設(shè)備故障率的同時(shí),，擴(kuò)大其滾子加工范圍（車制滾子直徑增加至Φ64mm之內(nèi)），對車床自帶夾具進(jìn)行了改進(jìn),。

▲ 彈性夾具結(jié)構(gòu)

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改進(jìn)后的夾具取消了原有普通液壓三爪夾盤,，重新設(shè)計(jì)制造了彈性夾具。新設(shè)計(jì)的夾具主要由彈簧套夾頭,、夾持環(huán),、夾持塊、夾具體,、過渡盤,、料管、安全防護(hù)罩等部件組成,。安裝步驟如下所示,。

▲ 彈性夾具安裝步驟

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三、彈性夾具的工作原理

通過過渡盤把夾具體與主軸相連接,，彈簧套夾頭安裝在夾具體內(nèi),，并與料管通過螺紋連接在一起，夾持環(huán)安裝在彈簧夾頭上,，通過夾持環(huán)來定位彈簧套夾頭,，以便對夾持塊進(jìn)行精車調(diào)整，達(dá)到對棒料外圓的定位夾緊,，精車完成后,，取下夾持環(huán)。

彈性夾具的夾持塊的內(nèi)徑尺寸精車后應(yīng)該與棒料尺寸相同,，以確保夾持塊內(nèi)圓弧面與棒料的外圓弧面充分接觸,，增大對棒料的夾緊力，防止棒料發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和向后位移,，夾持塊的外徑為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,，其余部件都設(shè)計(jì)成通用工件。加工不同直徑滾子時(shí),，只需要更換不同型號(hào)的夾持塊,，便可實(shí)現(xiàn)對不同產(chǎn)品的裝夾加工。更換夾持塊方便快捷,。

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四,、彈性夾具的對比優(yōu)勢
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1.定心精度高，裝夾工件快捷方便,，夾持工件穩(wěn)定,；

2.改成彈性裝夾后，根據(jù)產(chǎn)品的投料范圍制作相應(yīng)的夾持塊，設(shè)計(jì)簡單,，制作方便,，更換產(chǎn)品時(shí)只需更換夾持塊便可完成夾具的更換；

3.改成彈性裝夾后,，在加工大尺寸的滾子時(shí),，不會(huì)出現(xiàn)崩刃和棒料轉(zhuǎn)動(dòng)以及位移現(xiàn)象，徹底解決了三爪夾盤夾緊工件存在的廢品率高,、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,、刀具時(shí)常損壞等問題；

4.改成彈性裝夾后,，設(shè)備的加工范圍由原來的直徑Φ45mm以下的滾子,，增加到可以加工直徑Φ64mm以下的滾子，設(shè)備利用率得到了顯著提高,；

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5.改成彈性裝夾后,，加工效率提高了一倍，例如,，改造前在加工小球面滾子時(shí)，由于球面曲率大,，加工倒角和球面曲率時(shí),，吃刀量和切削力增加，原有的三爪夾盤夾緊力不夠,，棒料夾不緊,，容易在倒角處產(chǎn)生振紋。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,，需要通過兩次進(jìn)刀,，減小切削力，來消除倒角處產(chǎn)生的振紋,；

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6.由于彈性夾具夾緊力增大,，棒料的料頭長度也大幅度縮短，與原來相比,，每根棒料的料頭長度縮短了50~60mm,，有效節(jié)約了原材料；

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7.由于彈性夾具增加了與工件的接觸面積,，在保證不減少夾緊力的前提下,，減少了夾具與工件之間的單位壓力，即減少了液壓壓力和工裝的損壞,。

shentu

好文章,。,。。,。,。。不過我沒看懂,。

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是依靠錐面把夾持環(huán)和夾持塊壓緊嗎,？批量的話確實(shí)可以，對于一些復(fù)雜零件車序需要分工步加工,，還需要多配幾對夾持塊才行

maxlisin

. O7 B$ }$ k2 ]3 a. D3 {0 |機(jī)床+自動(dòng)化從業(yè)者路過,，有幾個(gè)不明白的地方想請教一下樓主：
5 B+ Y! J" o% z* F1，優(yōu)勢中的第二條,，更換產(chǎn)品時(shí)候只需要更換夾持塊可完成夾具更換,，那是不是可以理解，我每一款尺寸的材料都得配一個(gè)夾持塊,？相比于三爪自定心卡盤,，這個(gè)真的是優(yōu)勢嗎？
2,，更改彈性夾頭,，不會(huì)出現(xiàn)崩刀和棒料轉(zhuǎn)動(dòng)位移，是因?yàn)榻佑|面大,，那么原材料尺寸和直線度不好的這種情況,，回轉(zhuǎn)離心力的問題是怎么解決的？
3,，普通卡盤與這種彈簧夾頭卡盤相比,，加持長度能長多少，料頭可以減少50-60,尾部棒料輸送機(jī)可以把材料一直送到不能加工為止嗎,？

frinkpu

好辦法,，這個(gè)屬于專用夾具,，就加工那么幾種規(guī)格的零件還是可以的

寶蓮燈

學(xué)習(xí)了

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老換型號(hào)就麻煩了，需要多規(guī)格夾具