在利用數控車床車制軸承滾子時,機床自帶夾具存在一定的問題:只適合車削尺寸比較細的棒料;當棒料比較粗(大于Φ45mm)時,出現夾緊力不足,造成刀具和夾具損壞等問題。為此經過實際分析,決定將自帶夾具改造為漲套式夾具。
一、原有夾具存在的問題 車床主要車制軸承滾子,車床原設計自帶夾具為普通楔式中空液壓動力三爪夾盤,如下所示。
▲ 液壓動力三爪夾盤
此種夾盤通過中空拉桿在油壓的作用下推動連接盤向上運動,滑塊隨之運動,把力傳遞給夾爪,擠壓夾爪沿滑道運動,夾緊工件;當中空拉桿在另一側油壓的作用下推動連接盤向下運動時,帶動夾爪背向圓心運動,也就是張開夾爪。
▲ 彈性精車夾具
改進后的夾具取消了原有普通液壓三爪夾盤,重新設計制造了彈性夾具。新設計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、安全防護罩等部件組成。安裝步驟如下所示。
▲ 彈性夾具安裝步驟
二、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,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,以便對夾持塊進行精車調整,達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徑尺寸精車后應該與棒料尺寸相同,以確保夾持塊內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)生轉動和向后位移,夾持塊的外徑為標準尺寸,其余部件都設計成通用工件。加工不同直徑滾子時,只需要更換不同型號的夾持塊,便可實現對不同產品的裝夾加工。更換夾持塊方便快捷。
三、高精度漲套式車床夾具的對比優(yōu)勢 1.定心精度高,裝夾工件快捷方便,夾持工件穩(wěn)定;
2.改成漲套式裝夾后,根據產品的投料范圍制作相應的夾持塊,設計簡單,制作方便,更換產品時只需更換夾持塊便可完成夾具的更換;
3.改成漲套式裝夾后,在加工大尺寸的滾子時,不會出現崩刃和棒料轉動以及位移現象,徹底解決了三爪夾盤夾緊工件存在的廢品率高、產品質量不穩(wěn)定、刀具時常損壞等問題;
4.改成漲套式裝夾后,設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,設備利用率得到了顯著提高;
5.改成漲套式裝夾后,加工效率提高了一倍,例如,改造前在加工小球面滾子時,由于球面曲率大,加工倒角和球面曲率時,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,容易在倒角處產生振紋。為了保證產品質量,需要通過兩次進刀,減小切削力,來消除倒角處產生的振紋;
6.由于漲套式夾具夾緊力增大,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;
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。