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不可小视的夹头是什么原理不可小视的夹头

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不可小视的夹头是什么原理不可小视的夹头

2023-07-02 07:40:49


  在机械加工行业中,按夹头滚轮柄部的方式相同,一般能分为螺丝侧固式、车轮销钉式和油压四种。螺丝侧固式夹头主要用作整硬等的锤打,同轴度最差;车轮夹头则大量用作丝锥、钻头、甚至Courtomer等孔加工;油压夹头的精度及各方面性能指标最高,但其结构复杂,价格也最贵,主要用作铰孔和有特殊明确要求的钻头及铣床加工。

  随着机加工技术的发展,近十年来,欧美一些国家的供应商先后研制成功了热风帽夹头(SHRINK-FIT)和TRIBOS夹头(德国雄克公司的专利产品),其结构单纯,价格低廉,而精度可与油压夹头相媲美。

我公司在2004年底缸体专机生产线的改建过程中,换用了一部分热风帽夹头(HSK63),装夹在钻头、Courtomer和整硬等上,用作长浴室柜的钻头加工,并为此购买了热风帽夹头对刀仪。从实际采用效果来看,的旋转精度有所提高,寿命得到延长,基本上解决了改建以前钻头频繁折断的问题。现在,在公司的其他新项目中已推广热风帽夹头,反映良好,只是偶尔出现无法填入的情况。经过分析,我们认为可能的原因有:夹头内径体积问题;柄部体积或花纹精度没有达至明确要求;夹头T5250未清理干净等。为确保加工质量,我们建议尽量选择知名品牌的夹头产品。

  总体来说,这四种夹头达至了我们预期的效果。下面着重对它们的装夹基本原理、特点、性能等展开分析。

  四种夹头的装夹基本原理

四种夹头的滚轮力都来自于金属材料的灵活性形变,但结构和装刀方法相同。

  TRIBOS夹头的装夹基本原理如图1所示:

  图1 TRIBOS夹头的装夹基本原理

  图1-1:夹头用作滚轮的另一端在自然状态下T5250(图中红色部分)呈球状的正方形或凸轮的花纹,此时与其相配合的无法填入;

  图1-2:在外圆上与“正方形”T5250的三个“顶点”相对的位置,用特殊工具施加适当的力矩,使其造成灵活性形变,此时T5250呈规则的圆形,而外圆则呈球状的“正方形”;

  图1-3:保持锤打力不变,将(图中绿色部分)填入刀身中,修正长度;

图1-4:释放力矩,由于灵活性恢复的作用,使得的柄部和夹头的“正方形”T5250之间造成总的来看的“三点”碰触,从而起到了夹紧的作用。

  图2 是一众所周知的TRIBOS夹头。

  图2 众所周知的TRIBOS夹头

  热风帽夹头的组织工作基本原理很单纯,如图3所示,其滚轮的另一端T5250被加工成单纯的外圈花纹。该外圈的直径约会比柄部的直径约稍小。通过特殊设备冷却到一定环境温度,使其T5250膨胀,造成足够多的间隙后,装入并修正,冷却。由于夹头金属材料收缩,被牢牢地滚轮,其滚轮基本原理亦是根据金属材料的灵活性恢复,但夹头与柄部的碰触面积远大于TRIBOS夹头。

  图3 热风帽夹头及实物平剖图

  对和调刀的特殊明确要求

由于四种夹头T5250的伸缩量有限,TRIBOS夹头T5250的伸缩量为直径约的3‰左右,热风帽夹头能根据金属材料在300℃的热膨胀系数计算得出。柄部直径约变化过大会影响装夹和正常采用,所以明确要求柄部达至h6级体积精度,并保证良好的花纹精度,以及具有足够多长的、完整的圆柱花纹。同时这四种夹头都需要特殊设备来辅助收纳和修正。

  目前,热风帽夹头一般用感应线圈冷却的方式来完成收纳组织工作。为了提高组织工作效率,一般会配备水冷系统对刀夹展开快速冷却,同时也是为了降低烫伤的风险,有效地保护操。

  TRIBOS夹头的装刀装置也不复杂,但锤打力的设定十分关键,否则会损害夹头。

近年来,以德国ZOLLER 公司为代表的对刀仪生产商针对这四种夹头开发并完善了能展开收纳、修正以及量测的新式对刀仪。这种新式对刀仪使得宏观政策组织工作变得容易,而且通过程序控制能防止环境温度过高(热风帽)或锤打力过大(TRIBOS)。对刀仪的这种防错功能十分有必要。当然也能单独购买收纳四种刀身的固定式设备,在固定式设备上展开的粗调之后,再利用普通对刀仪精确量测,获得CNC设备所需的刀补体积。

  四种夹头的共同优点

  1、 精度高:径向跳动小于0.003mm;

  2、 高性价比:结构单纯,制造成本低,所以价格低廉,热风帽夹头的价格还不到油压夹头的1/3;

  3、 没有用作锤打的附件,不需要维修,采用十分方便;

4、 适合高速研磨:其转速能达至55000r/min。在高速高精度加工中,系统的加蛋十分重要,这四种夹头单纯对称的结构能很容易达至高水平的加蛋指标,这样就能在机床和允许的范围内换用高转速展开高组织工作效率研磨。不过这一特点和油压夹头比并无明显优势,因为目前在汽车零件加工中,常用机床的主轴转速一般都在20000r/min以内,小直径约的最高转速也只是15000r/min左右,在模具加工行业会稍高些,接近或达至30000r/min;

5、 适合加工工件上比较深的、需要夹头通过狭窄空间才能到达的部位,这是普通的传统夹头很难做到的。而热风帽夹头和TRIBOS夹头因其滚轮部分的结构单纯,能很容易做成细长的花纹,避免几何干涉。对于在型腔内部的孔或面的加工来说,变得相对比较容易,而且由于缩短了不必要的长度,减少了用长带来的对圆跳动的放大作用,本身能获得较高的精度。这样既提高了寿命又节约了金属材料,从而达至增效降本的目的。

  四种夹头性能比较

  依据实际生产经验,我们对热风帽夹头和TRIBOS夹头的性能展开了比较分析,如表1所示。

  结语

  综上所述,这四种刀夹在实际生产中,能有效地降低成本,提高生产组织工作效率。如果在较大的新项目中广泛采用,即使包括购买特殊型式的对刀仪在内,亦可降低项目的投资。

  当然,技术人员在选型的过程中,除了要充分了解各种夹头的特点,还要结合本单位的实际情况综合考虑,只有这样才能制定出最佳的解决方案。

  ( 文章来源:互联网 )

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