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(guò)一段時(shí)間后可能會(huì)減弱,。如果不及時(shí)進(jìn)行檢查,，這就很可能成為加工過(guò)程中潛在的一個(gè)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(gè)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(huì)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(duì)刀具加工的精度進(jìn)一步提高,，對(duì)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(jià)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(chǎng)景，之后的使用過(guò)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(wèn)題帶來(lái)的結(jié)果可能是更大的損失。主軸的磨損,、停機(jī)帶來(lái)的損失,，以及刀具拉動(dòng)主軸造成的碰撞等問(wèn)題可能導(dǎo)致生產(chǎn)廠商的損失超過(guò)數(shù)萬(wàn)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(wèn)題不一定很?chē)?yán)重,，但是成本仍然很高,。比如振動(dòng)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(wèn)題可能都是主軸對(duì)刀架支撐不堅(jiān)固造成的,。一般加工車(chē)間內(nèi)遇到過(guò)類似的問(wèn)題,，會(huì)使用一種簡(jiǎn)單的工具用于檢查夾頭力。很多公司也提供這種檢測(cè)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(wèn)題發(fā)生前察覺(jué)它的下降趨勢(shì),。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?jī)蓚�(gè)月檢查夾頭支撐力,。

2.夾頭一般多長(zhǎng)時(shí)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(shí)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(lái)說(shuō)，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�,，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(guò)量的支撐力,，否則軸承可能過(guò)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(shí),，就該考慮進(jìn)行維修。

磨損是夾頭支撐力下降的另一個(gè)原因,，振動(dòng),、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(huì)使用砂布手工除去它們，這種處理方法有一些問(wèn)題,，因?yàn)槊看芜@樣做都會(huì)從軸錐上磨去一部分材料,，這樣會(huì)使精度下降，大直徑的部件誤差會(huì)比較大,。并且在重切削時(shí),，變小的刀架更容易發(fā)生錯(cuò)位移動(dòng)，由于毛細(xì)現(xiàn)象,，主軸錐與刀架之間可能會(huì)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(duì)主軸內(nèi)部也可能造成,。這種看不見(jiàn)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(dòng)。

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

圖5

根據(jù)監(jiān)測(cè)夾頭磨損的過(guò)程顯示,，加工中心的夾頭支撐力開(kāi)始是逐漸減少的，經(jīng)過(guò)一個(gè)拐點(diǎn)之后又開(kāi)始快速下降,。夾頭中的支撐力來(lái)源于彈簧墊片,，一個(gè)彈簧墊圈損壞會(huì)加速其他墊圈損壞，從而使整個(gè)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(lái)臨之前維修主軸,。

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只有快樂(lè)

刀具上的小誤差反映到工件上就可能是個(gè)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