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發動機軸類部件加工時的卡盤選型和維護

來源:   發布時間:2023-07-06   點擊量:295

 

 

 

發動機用曲軸、凸輪軸和缸套等軸類部件在加工的每個工序均會使用到卡盤,在加工中卡盤具有定心、夾持和驅動工件的作用。根據卡盤夾持工件維持中心的能力,分為剛性卡盤和浮動卡盤。本文主要探討這兩種卡盤的選用原則和日常維護要點。

 

 

 

 

兩種卡盤結構調整

 

剛性卡盤與浮動卡盤在結構、調整方式上存在很大差別,以日本某品牌系列卡盤為例,圖1所示為浮動卡盤動作過程:工件在定位支撐塊和頂尖的作用下,進行軸向和徑向定位夾緊,然后卡盤油缸通過拉桿,帶動卡盤中心拉桿、間隙調整板、卡爪臂支撐盤、球形關節和卡爪臂動作,最終實現卡盤卡爪夾緊工件。

 

 

 

當出現卡盤3個卡爪組成的中心與工件中心同軸度偏差大時,先與工件接觸的卡盤卡爪會受力F2,通過卡爪臂、球形關節傳遞給卡爪臂支撐盤,F3作用在卡爪臂支撐盤上,對于浮動卡盤,卡盤中心拉桿與卡爪臂支撐盤之間存在間隙,卡爪臂支撐盤在力F3的作用下,利用浮動間隙(間隙調整板、卡盤中心拉桿和卡爪臂支撐盤共同組成了卡盤的浮動機構),會向著力的方向運動,直至3個卡爪完全夾緊工件。

 

 

 

 

兩種卡盤的維護要點

 

根據以上結構分析,在卡盤的調整和維護上建議遵循以下原則:卡盤內部活動部件的潤滑和油脂類定期更換??ūP內部活動部件間運動基本是滑動摩擦,需要根據卡盤維護要求,加入和定期更換指定牌號的潤滑油/脂。加入潤滑脂時,需要把前期使用過的潤滑脂全部擠出,卡盤夾緊后再封堵排油口,防止卡盤內部腔體憋壓。

 

 

 

剛性卡盤夾緊中心與工件中心定期檢查和調整:剛性卡盤需要定期測量卡盤中心與工件主軸中心是否一致,夾緊樣件后,在樣件靠近卡盤時架百分表,旋轉卡盤測量跳動,如果超出要求范圍,在高點對應的一個或者兩個卡爪處適當增加墊片,重復以上步驟,直至達到要求。

 

 

 

浮動卡盤浮動量的定期檢查(見圖6)。在日常的卡盤維護中,需要定期測量浮動卡盤浮動量和浮動精度,為后期卡盤的內部維護作出指導意見,浮動精度的測量方法:卡盤夾緊樣件后,把需要測量的卡爪旋轉到便于測量位置,架測量百分表(需要把磁力表座吸附到移動軸上),標記好測量點,作為零點位置。然后控制伺服軸移開百分表,打開卡盤,在需要測量的卡爪和樣件之間,放置厚度是Amm的墊片,卡盤夾緊樣件,移動百分表到所調零點的位置,確認百分表壓緊的數據是否為Amm左右,如果是,說明浮動精度良好,如果數據差別大,說明卡盤浮動機構存在問題,其他卡爪測量同上。

 

 

卡盤內部密封件、墊片和彈簧等部件的定期更換:矩形彈簧、卡盤本體、卡盤后端蓋、矩形彈簧和球形支撐中的密封和彈簧,需要根據使用頻次和上述檢測結果,進行定期更換,否則會因為疲勞損壞,導致浮動量和剛性卡盤跳動。

 

 

 

 

總結

 

通過以上對卡盤結構調整和維護要點的分析,在卡盤選型方面注意以下原則:如果被加工部件的卡盤夾持部位為毛坯面,優先選擇浮動卡盤,而剛性卡盤應用在被加工部件的卡盤夾持面為粗、半精/精加工后的面。遵循以上基本規律后,具體還要配合不同工況進行精準選擇。

 

 

 

剛性卡盤的選擇:①加工工況的切削量大,切削力大,被加工工件夾持、中心架支撐后,需要較強的工件剛性和較大的工件旋轉驅動力的情況。②無頂尖等一次性定心機構,需要卡盤定心的設計時。

 

 

 

浮動卡盤選擇:①對工件主軸的定心要求高,卡盤夾持后利用自身的浮動不打亂工件主軸的一次定心。②切削量不大,僅需要驅動工件主軸旋轉和增加工件剛性的情況。

 

 

 

以上說明了浮動和剛性卡盤的結構區別、維護和選型要求,對于卡盤相關的使用和維護有一定幫助。如果需要更深層次的理解和靈活運用,需要不斷地在現場使用和維護中總結經驗。

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