在對(duì)薄壁空心件進(jìn)行車削時(shí),,裝卡變形可能會(huì)造成所規(guī)定的公差范圍超限并致使工件變成廢品,。因此,,對(duì)卡盤的選擇非常重要,。平衡夾鉗具有很大的優(yōu)勢(shì),,在對(duì)裝卡點(diǎn)進(jìn)行最佳的布置之后,,工件的變形可以減小到原來(lái)變形量的10%,而卡盤的夾持力仍可保持不變,。 * m# q o+ f- N5 h9 z8 D5 S% H9 Y% V
在工件上對(duì)卡盤布置作標(biāo)識(shí)通常被夾緊的工件在車削加工之后,,在設(shè)備上仍會(huì)呈現(xiàn)完好的圓形。薄壁工件在裝卡之后,,或多或少會(huì)呈現(xiàn)出非圓形狀,,通過(guò)測(cè)圓工具可以明顯觀測(cè)到。因此必須在工件上標(biāo)識(shí)出卡盤的分布情況,,以便可以識(shí)別夾持力是否引起了變形,。
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圖1 對(duì)材料的自由夾持可以導(dǎo)致無(wú)規(guī)則的形狀誤差 ' K- ]* q' ?. H
圖1和圖2即通過(guò)簡(jiǎn)易的方式顯示因車削加工造成圓度缺陷的各種原因。鑄件應(yīng)力消除時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的形狀誤差,,這與帶有局部材料聚積的特殊工件造型有著重要關(guān)聯(lián),。對(duì)圓度誤差與夾持位置的明確劃歸是無(wú)法做到的,對(duì)苛刻表面的試車削,、松弛和精車削,,或在加工之前對(duì)原料工件進(jìn)行自由退火,將有助于提高工件的質(zhì)量,。 ! E1 h" N8 S0 \# Y+ W
圖2 通過(guò)卡盤夾持力的作用,,而產(chǎn)生有規(guī)則的變形 # X) d) A- H- n- t! T
在圖2的例子中,工件很明顯受到卡盤夾持力的作用而變形,,其孔部在卡盤區(qū)域有些向內(nèi)擠壓,。因此,該處在工件的松開和退出之后,,會(huì)有過(guò)多的材料被磨削的情況,。最簡(jiǎn)單的辦法就是考慮降低夾持壓力。對(duì)此,,必須注意卡盤在此狀況下是否還有足夠的夾持力,,因?yàn)槟ス夤ば蛲ǔP枰^高的切削速度和轉(zhuǎn)速。在沒有離心力平衡的條件下,夾持力容易下降到危險(xiǎn)水平,。 ) Z8 f2 M: n, v+ |' z; b* B
通過(guò)圓度測(cè)定反映誤差
) M; B% g5 t, B; }! v不僅這兩種誤差源相互之間的差異很明顯,圓度測(cè)定也常常顯示出介于兩種情形之間的某種混合形狀,。它可以提供有關(guān)誤差源原因的信息,,以便采取補(bǔ)救措施。 ; ~# S9 y- l: Q) ^! g; i
圖3 帶有硬質(zhì)卡鉗的型強(qiáng)力卡盤
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如果夾持力的降低沒有帶來(lái)令人滿意的結(jié)果,,則可以建議對(duì)所使用的卡盤進(jìn)行分析,。如灰口鑄鐵的外殼件等原料工件,往往采用硬質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)階梯狀卡盤進(jìn)行夾持(圖3),。其夾持面的卡齒在較長(zhǎng)時(shí)間的使用之后,,會(huì)自然磨損而逐漸變鈍,夾持和緊固效果減弱,,工件在加工過(guò)程中打滑或從卡盤脫出的危險(xiǎn)性由此逐步增加,。 1 J5 C) u0 N6 p k
圖4 爪形卡盤(a)和扇形卡盤(b)
9 }" Z* V5 l0 L8 S 硬質(zhì)階梯式卡盤) }8 c% N/ w2 e4 L
新型卡盤由于其夾持效果好,所需的夾持力可以較低,,因此工件的變形程度較小,。帶有錐角齒的爪形卡盤(圖4)可以提供更高的安全性,這種卡盤可以緊緊抓住工件的表面,,在與鋪路磚一齒的階梯卡盤具有同等夾持力的情況下,,可以實(shí)現(xiàn)雙倍的切削力。
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擺爪式卡盤在夾持敏感的原料工件時(shí)具有特別的優(yōu)勢(shì)(圖5),,擺動(dòng)橋把夾持力分配到雙倍數(shù)量的夾持點(diǎn)上,,每個(gè)夾持點(diǎn)都只承受一半的力,工件上各夾持點(diǎn)之間的彎曲彈性范圍得以縮小,。如果夾持點(diǎn)的分布達(dá)到最佳的程度(均勻地分布在圓周上),,則工件的變形大約可以減小到原變形量的10%,而無(wú)需降低卡盤的夾持力,。
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圖5 帶有擺爪(b)的卡盤(a) & c: d0 N% x6 Z# |3 ^! ?9 d
在已經(jīng)車削完畢的工件直徑上夾持的狀況下,,可以使用應(yīng)用范圍更加廣泛的硬質(zhì)卡盤(圖6)。旋入的夾持直徑在整個(gè)圓周上支撐工件,,即使在較大的夾持力下工件也不會(huì)發(fā)生變形,。這種卡盤可以由不同的廠商提供,屬于特殊造型,,可依據(jù)工件圖紙進(jìn)行最佳的設(shè)計(jì)和制造,。
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圖6 . C2 c }$ L8 D( P# Y1 K
針對(duì)大批量相同或類似工件的加工,可以采用特殊的夾持器械,。尤其對(duì)于薄壁的環(huán),,使用帶有6或12個(gè)直徑為400~4000mm卡盤的機(jī)械傳動(dòng)式杠桿平衡卡盤,可以獲得很好的效果(圖7)。在各個(gè)卡盤之間形成一種夾持量和夾持力的均衡狀態(tài),,因此,,即使工件的圓周存在誤差,工件也可以安全且無(wú)變形地被夾持住,。此外,,夾具還可以通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)被切換到一種純中心夾持方式。 % ?! [! P& X/ D+ X8 v: j2 T
圖7 ; f, _2 {$ O* H4 o' m
夾持力軸向作用于支座4 I1 S; A" M6 O4 R. h* k6 E2 r
針對(duì)特別容易變形和不規(guī)則形狀的工件,,通常采用指形卡盤,。在這種情況下,夾持力并非以徑向方式作用,,而是由指形卡盤軸向作用于所設(shè)定的對(duì)中點(diǎn)和支撐點(diǎn)(圖8),,工件的徑向變形在最大程度上得以避免。在指形卡盤上,,可以結(jié)合先前的對(duì)中卡盤和較小的夾持力以及強(qiáng)勁的軸向夾持,。此外,還有很多的特殊卡盤不僅可以用于環(huán)形工件,,同時(shí)也可以用于各種復(fù)雜形狀的工件,。 2 M2 u. K/ o9 N; {2 C
圖8 對(duì)中指形卡盤
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此類夾具大部分都是為特定形狀的工件而設(shè)計(jì)的,這種卡盤要比批量加工的標(biāo)準(zhǔn)夾具價(jià)格高,,但是可以極大提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,,在較短的時(shí)間內(nèi)即可收回成本。 + {3 s7 y* {" a/ E S$ x
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