保持刀架緊固,，不可忽略工件夾頭

jiajoin

在加工中心中,，作用在主軸上支撐刀架的支撐力經(jīng)過一段時間后可能會減弱。如果不及時進(jìn)行檢查,，這就很可能成為加工過程中潛在的一個弱點(diǎn),。

刀架在加工中心中的作用是支撐刀具，但是刀架本身也是一個需要支撐的元件,。目前有許多固定刀具的方法,，如螺釘、套筒,、液壓和熱套配合,，都可以使刀具與刀架緊密結(jié)合,。然而，穩(wěn)定性也與主軸夾頭有關(guān),，而夾具機(jī)構(gòu)常常不會引起人們足夠的重視,。

圖1 刀架單元

刀具直接作用在被加工零件，刀具的加工精度將直接影響到工件的質(zhì)量,，而隨著產(chǎn)品的工藝要求提高,，對刀具加工的精度進(jìn)一步提高，對刀具夾持的要求也更高,。加工中按刀具夾頭夾持刀具柄部的方式不同,，一般可以分為螺釘側(cè)固式、彈簧襯套式和液壓式三種,。螺釘側(cè)固式夾頭主要用于立銑刀等刀具的夾緊,，同軸度最差；彈簧夾頭則大量用于絲錐,、鉆頭,、甚至鉸刀等孔加工刀具；液壓式刀具夾頭的精度及各方面性能指標(biāo)最高,，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，價格也最貴，主要用于鉸孔和有特殊要求的鉆孔及銑削加工,。

圖2

選用夾頭需要根據(jù)合適的性能指標(biāo)和應(yīng)用場景,，之后的使用過程仍然需要保持關(guān)注。在生產(chǎn)中夾頭的維修成本需要數(shù)千元,，但是由于忽視問題帶來的結(jié)果可能是更大的損失,。主軸的磨損、停機(jī)帶來的損失,，以及刀具拉動主軸造成的碰撞等問題可能導(dǎo)致生產(chǎn)廠商的損失超過數(shù)萬元,。

圖3 各式夾頭

其他一些由于夾頭支撐力不足引起的潛在問題不一定很嚴(yán)重，但是成本仍然很高,。比如振動噪聲,、重復(fù)性和刀具使用壽命下降或者表面平整性下降等問題可能都是主軸對刀架支撐不堅固造成的。一般加工車間內(nèi)遇到過類似的問題,，會使用一種簡單的工具用于檢查夾頭力,。很多公司也提供這種檢測夾頭支撐力的工具。

夾頭的檢查工作是需要經(jīng)常進(jìn)行的,，以確保公司在問題發(fā)生前察覺它的下降趨勢,。可以參考以下一些保持刀架緊固的措施：

1.檢查頻率：建議每兩個月檢查夾頭支撐力。

2.夾頭一般多長時間進(jìn)行維修：大約2～5年,。使用壽命與許多變量有關(guān),，包括切削應(yīng)用的需求和刀具轉(zhuǎn)換的時間,。

3.適合的支撐力：夾頭的最佳支撐力是不同的，甚至相似的設(shè)備之間也不盡相同,。根據(jù)生產(chǎn)廠商提供的產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以掌握適當(dāng)?shù)膲毫��?yīng)該是多少,。

通常來說，主軸錐度40的壓力一般在1800~2500 lb,，主軸錐度為50的壓力一般在3800~4800 lb之間,，有些錐度50的設(shè)備則需要9000 lb甚至更多。HSK系統(tǒng)則不同,，類似錐度的主軸需要兩倍的力,。因?yàn)镠SK系統(tǒng)為了刀架與主軸面適當(dāng)?shù)膰Ш希�需要更大的夾頭力,，這種設(shè)備更需要經(jīng)常的檢查,。

4. 夾頭的維修：主軸不能有過量的支撐力，否則軸承可能過載,，所以理想值不能下降很多,。當(dāng)支撐力下降到生產(chǎn)商建議值的90%以下時，就該考慮進(jìn)行維修,。

磨損是夾頭支撐力下降的另一個原因,，振動,、摩擦,，以及冷卻劑中的細(xì)菌，都可能造成摩擦腐蝕,。某些機(jī)械師會使用砂布手工除去它們,，這種處理方法有一些問題，因?yàn)槊看芜@樣做都會從軸錐上磨去一部分材料,，這樣會使精度下降,，大直徑的部件誤差會比較大。并且在重切削時,，變小的刀架更容易發(fā)生錯位移動,，由于毛細(xì)現(xiàn)象，主軸錐與刀架之間可能會存留更多的金屬顆粒,，這樣做的結(jié)果是造成更大的磨損,。

圖4 刀架污染

刀架上的污染表明夾頭不再緊固地支撐刀架，刀架的損傷與主軸內(nèi)部的損傷有關(guān),。損害還不僅限于刀架,，對主軸內(nèi)部也可能造成。這種看不見的損害也是夾頭支撐力不足造成的一種危害,。維修夾頭保持適當(dāng)?shù)膴A頭力可以保證刀架始終不發(fā)生移動,。

維修不是目的,，早期預(yù)警是解決問題的第一步，下圖5是主軸夾頭支撐力檢測的裝置,，在問題發(fā)生前預(yù)先察覺是夾頭定期檢查的關(guān)鍵,。

圖5

根據(jù)監(jiān)測夾頭磨損的過程顯示，加工中心的夾頭支撐力開始是逐漸減少的,，經(jīng)過一個拐點(diǎn)之后又開始快速下降,。夾頭中的支撐力來源于彈簧墊片，一個彈簧墊圈損壞會加速其他墊圈損壞,，從而使整個加工中心的效率迅速下降,。為了避免這種情況發(fā)生，降低成本的方案就是在拐點(diǎn)來臨之前維修主軸,。

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只有快樂

刀具上的小誤差反映到工件上就可能是個大的誤差了

韓寒11

很多公司都是不壞不換的,，檢修就更別提了，這一點(diǎn)還是日本企業(yè)做的好,，每天下班前都做一般清潔保養(yǎng)的