钻_铣削主轴刀具夹紧方式及自动松拉刀系统
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动平衡有一定的影响。这种结构的碟形弹簧损坏后可以方便地取出,进行更换。一般多使用在采用滚动轴承的钻、铣削主轴上。
图3所示是碟形弹簧前置式夹紧结构形式,是目前气静压支撑的钻、铣削主轴常用的刀具夹紧结构。MC
松刀时,转轴下移,消除止推轴承片和前止推轴承板间的间隙,松刀力直接作用在前止推轴承板上,由于前止推轴承板是板形刚体,能够承受很大的作用力,松刀力不会对其产生影响。所以气静压主轴一般多采用缸体固定式气缸。这种结构形式中,碟形弹簧装在转轴的前部,拉杆很短,对主轴的动平衡影响较小,它要求转轴的内孔有一定的空间,能够把碟形弹簧安装在转轴中间,只有气浮轴承主轴才可以满足。但是,由于尺寸的限制,目前使用中的碟形弹簧前置形式结构中,碟形弹簧都是不可拆卸的,一旦碟形弹簧损坏,转轴一般就不可再修复,这是这种结构的一个缺点。
3.松刀气缸
电主轴的松刀气缸有多种形式,按照功能可以分为浮动缸和固
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两缸或多缸结构。
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夹头有效长度的示意图,图中h的值相差太大,当更换夹头不当时就会引起掉刀或松不开刀的现象发生。h值直接影响的是拉紧刀具的碟形弹簧的压缩量,钻、铣削电主轴的碟形弹簧压缩量都很小,碟形弹簧的工作压缩量根据主轴型号的不同在0.5~1.2mm之间。经检测即使进口的弹簧夹头其图中的h值相差也会到0.3mm以上。假设使用的夹头与原配的夹头相差0.2mm, 弹簧的拉紧力就要相差25%左右,对于有些型号的主轴会相差更大。
所示,把碟形弹簧片依次反向装入预压心轴上,将台钻的钻夹头端部压在压套上端,向下加力,直到把碟形弹簧压平,这样压50~100次。强压处理后,单片弹簧的高度和原来相比要低0.05mm,或更大一些。
经过处理的碟形弹簧片,装机后,拉刀力稳定性好,拉紧力下降不明显。
(4)薄膜缸 薄膜缸是指气缸的活塞是用高强度薄膜材料制成,如图7所示,薄膜周边固定,当充气时,薄膜材料产生弹性变形,薄膜材料中部和顶杆等下移。这种气缸的特点是:结构简单,轴向尺寸小,活塞行程小。非常适合在小型主轴上应用。它一般都制作成缸体固定式,在国外生产的气浮轴承的钻、铣削主轴上广泛使用。
自动松拉刀系统使用中出现的故障及解决办法
1.掉刀
掉刀是指在工作过程中刀具松动,向夹头外露出,这一现象是自动松拉刀系统较为多见的故障。通常的原因是夹头没有安装到位,或更换夹头后,夹头的有效长度不合适。具体解决方法要根据主轴的原始设计调整。如图10所示,夹头的安装一般有三种形式:第一种形式是主轴在工作时设计为夹头和拉杆间有间隙,国外气静压钻、铣削主轴和洛阳轴研科技公司生产的主轴均采用这种形式;第二种是不留间隙,夹头拧紧到拉杆台阶;第三种是在间隙处加垫片,夹头压紧垫片,拧紧到位,国外EX1010等主轴采用该形式。后两种形式夹头固定可靠,
使用安全,较不容易出现掉刀现象。
以上气缸均为单作用缸,即在工作时以压缩空气为动力,返程由被压缩的弹簧力来实现,返程时要求气缸的进气孔与大气连通,排出气缸内的空气。在活塞的下腔空间的腔体上都开有排气孔,它的作用是使得气缸下部腔体的空气能够排出和吸入,避免形成密闭腔体,阻滞活塞的运动。
2.碟形弹簧
碟形弹簧是自动松拉刀系统的关键零件,最好向主轴生产厂家购买质量差的碟形弹簧会出现脆裂、弹性在较短时间内丧失等问题。
新购来的碟形弹簧片需要进行以下处理:
(1)为了能使碟弹簧在工作时伸缩自由,需要对其进行研边处理,两端研磨出约0.1mm宽的平面。
(2)需要进行强压处理 如图9
自动松拉刀系统的关键零件
1.夹头
夹头是主轴夹紧刀具用的关键零件,通常采用的夹头有EX1010、EX820、1201等型号。
夹头本身的因素是引起掉刀的原因之一,夹头的有效长度和疲劳寿命是掉刀的直接因素。图8是测量
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对于第一种形式,只要把夹头向深处拧进一些就可以解决掉刀问题。由于这一种形式夹头不能够锁紧,在换刀时,夹头很容易被触动移位,会经常出现掉刀或刀具松不开的故障。
第二和第三种形式都要求把夹头拧紧到位,出现掉刀现象很少,如果发生掉刀现象,一般发生在新更
没有合适夹头时,按照以下方法解决:对于第二种形式,修整夹头的尾部,使得夹头的有效长度变短,建议每次修短0.1~0.2mm,直到装机试验合适;对于第三种形式,更换厚度尺寸不同的垫片。
掉刀故障的另一种原因是主轴使用时间较长,碟形弹簧疲劳失效需要更换新的碟形弹簧片来解决。
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2.夹头打不开
夹头打不开是指气缸充气后不能使夹头打开,无法更换刀具,甚至用很高的供气压力也不能使夹头打开。
夹头打不开是与掉刀相反的一种故障。其原因是由于设计的气缸推力过小,碟形弹簧压缩量过大使得拉刀力过大造成的。维修时,更换夹头不合适也可以造成该故障的发生。
另外,刚使用的新主轴,夹头需要更大的气压才能打开夹头,或者根本打不开。这是由于在使用的过程中,各种粉末飞扬到夹头与转轴锥孔、夹头、刀柄之间,在主轴文章查询编号:W1220
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