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彈簧夾頭的選用

更新時(shí)間:2014-01-24   點(diǎn)擊次數(shù):3476次
  三爪電動(dòng)卡盤(pán)是大多數(shù)車(chē)床用戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)工件夾持裝置,這種卡盤(pán)具有足夠的通用性,可應(yīng)用于多種車(chē)削加工。然而,它不是所有加工任務(wù)的*夾具。彈簧夾頭是一種備用工件夾持裝置,與卡爪卡盤(pán)相似,也用機(jī)械力固定需要車(chē)削的零件。雖然彈簧夾頭所提供的工件尺寸范圍沒(méi)有卡爪卡盤(pán)的寬,對(duì)于某些加工任務(wù)來(lái)說(shuō),它所提供的與速度、準(zhǔn)確度和生產(chǎn)力有關(guān)的優(yōu)勢(shì)也許是極其重要的。
  
  主軸速度
  
  彈簧夾頭往往是以非常高的主軸速度進(jìn)行車(chē)削時(shí)的較好選擇,主要有兩個(gè)原因:
  
  一個(gè)原因與卡盤(pán)的質(zhì)量有關(guān),假定以相同的主軸馬力驅(qū)動(dòng)卡爪卡盤(pán)和彈簧夾頭,較厚重的卡爪卡盤(pán)需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)加速達(dá)到所需的速度,加速時(shí)間長(zhǎng)將延長(zhǎng)工作周期,降低生產(chǎn)力。
  
  另一個(gè)原因與離心力有關(guān),因?yàn)樗S著rpm平方值的增加而增加,所以,在高速切削的情況下,這個(gè)數(shù)值很重要。例如,將主軸速度加倍,離心力將為原來(lái)的四倍。這種力量將卡盤(pán)卡爪拉離中心,往往會(huì)降低夾持力。但采用彈簧夾頭,離心力不會(huì)造成明顯的影響。因而,在整個(gè)加工速度范圍內(nèi)夾持力會(huì)更加穩(wěn)定。
  
  加工操作
  
  彈簧夾頭在零件的整個(gè)圓周施加夾持力,而不是僅在選定的接觸區(qū)域,因而,可獲得很好的同心度,這一點(diǎn)對(duì)于二次加工的項(xiàng)目尤其重要,二次加工需要考慮與一次加工有關(guān)的度,因?yàn)閺椈蓨A頭的準(zhǔn)確夾持能力強(qiáng),即使卡爪卡盤(pán)用于一次加工時(shí),彈簧夾頭也可用于二次加工。帶有空心軟卡爪的卡盤(pán)可達(dá)到0.0006至0.0012英寸范圍內(nèi)的TIR(總讀數(shù))重復(fù)精度,而彈簧夾頭的典型重復(fù)精度為0.0005英寸TIR或更好,為了進(jìn)一步提高二次加工精度,在安裝過(guò)程中,還可調(diào)整彈簧夾頭的同心度。
  
  工件尺寸
  
  彈簧夾頭非常適合直徑小于3英寸的工件采用。彈簧夾頭對(duì)工件的長(zhǎng)度有所限制,特別地,彈簧夾頭限制機(jī)床的軸向(Z軸)行程范圍,因?yàn)樗拈L(zhǎng)度比卡爪卡盤(pán)長(zhǎng)。當(dāng)工件的加工長(zhǎng)度差不多需要用到機(jī)床的整個(gè)可用行程時(shí),大概就要采用卡爪卡盤(pán)了。
  
  加工批量大小
  
  很大批量和很小批量的加工任務(wù)均適合采用彈簧夾頭。
  
  在小批量和多種任務(wù)的加工場(chǎng)合,彈簧夾頭的優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí)間有關(guān),標(biāo)準(zhǔn)卡爪卡盤(pán)的卡爪調(diào)換約需15至20分鐘,于快速更換的卡爪卡盤(pán)需要1分鐘,而快速更換彈簧夾頭的夾頭調(diào)換只需要15至20秒,在產(chǎn)品變換頻繁時(shí),節(jié)省的時(shí)間累計(jì)起來(lái)是可觀(guān)的。
  
  當(dāng)加工批量大時(shí),可同樣累積所節(jié)省的與夾持有關(guān)的時(shí)間,彈簧夾頭所需的開(kāi)合時(shí)間比卡爪卡盤(pán)的少,通過(guò)減少?gòu)囊粋€(gè)工件轉(zhuǎn)換至下一個(gè)工件的非切削時(shí)間,削減加工循環(huán)時(shí)間。
  
  工件尺寸范圍
  
  彈簧夾頭開(kāi)合更快的部分原因是它的驅(qū)動(dòng)沖程較短,與卡爪卡盤(pán)相比,彈簧夾頭所適用的工件尺寸范圍更為有限。
  
  實(shí)際上,彈簧夾頭的速度是有彈性的,如果工件尺寸是一致的,彈簧夾頭的速度會(huì)更快。如果工件尺寸的變化大,可能需要采用卡爪卡盤(pán)以適應(yīng)尺寸范圍寬的加工工件。
  
  材料類(lèi)型

  
  對(duì)于熱輥軋鋼材、鍛件和模壓件,標(biāo)準(zhǔn)卡爪卡盤(pán)往往功效較好,因?yàn)樗羞@類(lèi)零件具有固有的直徑變化。另一方面,冷輥軋材料零件往往具有較好的尺寸一致性,因此,適合選用彈簧夾頭。然而,缺乏一致的直徑測(cè)量值不一定構(gòu)成采用彈簧夾頭的障礙,可提供設(shè)計(jì)用于非圓橫截面的夾頭,用于夾持制成客戶(hù)所需形狀的模壓棒材。
  
  次主軸情況
  
  裝有次主軸的車(chē)削機(jī)床經(jīng)常用于各種大批量加工,在這些應(yīng)用中,彈簧夾頭可顯著節(jié)省加工時(shí)間。它們可在一個(gè)工作循環(huán)中加工零件的所有面,這些機(jī)床常與棒材進(jìn)料器組合在一起,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守生產(chǎn),連續(xù)加工工件。在這些應(yīng)用中,對(duì)一個(gè)工件而言,所節(jié)省的夾盤(pán)驅(qū)動(dòng)時(shí)間可能是很少的,但在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,每個(gè)工件節(jié)省時(shí)間與加工工件數(shù)相乘,累計(jì)起來(lái)所節(jié)省的時(shí)間是很可觀(guān)的。
  
  夾盤(pán)工具庫(kù)
  
  當(dāng)人們?cè)诳ㄗūP(pán)和彈簧夾頭之間選擇一個(gè)zui合適的工件夾持裝置時(shí),考慮第三個(gè)選項(xiàng)也是重要的。在許可的情況下,保留兩種夾具,從一種更換至另一種可能是成本效益的方案。從卡爪卡盤(pán)換到彈簧夾頭,或反之亦然,通常不超過(guò)20分鐘??ㄗūP(pán)可保留在機(jī)床上,以處理零件范圍不確定的情況。但當(dāng)機(jī)床加工大批量工件,或幾批尺寸一致的零件時(shí),采用彈簧夾頭所獲得的生產(chǎn)力提高,大大超過(guò)更換夾具花費(fèi)時(shí)間造成的生產(chǎn)力損失。
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