數(shù)控車床快速裝夾定位技術(shù)
2022-6-21 來源：- 作者：-
一、技術(shù)要求及工藝難點
在數(shù)控車床加工中，由于工件的特殊結(jié)構(gòu)或工藝要求，經(jīng)常會遇到卡盤對工件夾持量小，而且需要定量夾持情況，否則卡盤與刀具發(fā)生干涉，無法完成加工。這種情況下，僅靠卡盤與工件的摩擦力固定Z軸方向，工件很容易發(fā)生Z方向的竄動，為防止Z軸竄動，一般都是直接用眼看估計數(shù)值或者用鋼板尺量工件長度進行夾持，然后在卡爪里面墊上一個或多個墊片（塊）進行加工，這種方式不僅夾持費力費時，而且定位不準(zhǔn)，還存在墊塊在主軸高速旋轉(zhuǎn)下飛出的危險。
二、解決方案及工藝方法
通過設(shè)計一種用于數(shù)控車床的可調(diào)式定位裝置及其使用方法，形成一套數(shù)控車床快速裝夾定位（見圖1）技術(shù)，用于特定工件的完全定位，解決卡盤對工件定量夾持時的Z軸竄動問題。
圖1 數(shù)控車床快速裝夾定位
數(shù)控車床可調(diào)式定位裝置包括擋板、調(diào)整螺栓和螺母。擋板是有一定厚度的圓板，其上面有3 個卡爪槽，用于穿過機床卡爪（亦可以設(shè)計 4槽），卡盤的各卡爪在卡爪槽里自由滑動，擋板上有3環(huán)（9個）螺紋孔，用于與調(diào)整螺栓聯(lián)接。螺紋孔設(shè)計為3環(huán)，適用于不同直徑的工件加工。
調(diào)整螺栓為具備一定長度完整螺紋的細牙螺栓（也可采用其他螺栓，推薦使用細牙螺栓。細牙螺栓螺距小，軸向調(diào)節(jié)精度較高），用于調(diào)節(jié)Z軸螺距。螺母與調(diào)整螺栓配合，用于鎖緊擋板，在使用時，螺母的旋向應(yīng)為壓緊擋板反向。螺栓的總長度要小于卡爪的長度，以避免螺栓與刀具走刀路線發(fā)生干涉。如卡爪長度為60mm，螺栓的總長度（含大頭）要<55mm。螺母可以設(shè)在與螺帽同側(cè)，也可在另一側(cè)，螺母的作用是依據(jù)工件需要進行鎖緊擋板，當(dāng)擋板在調(diào)整螺栓的尾端時，螺母可以在里面鎖緊，且不干涉刀具行走，使得調(diào)節(jié)的范圍更大。擋板在螺栓的大頭位置時，螺母便可以在另一側(cè)鎖緊。使用時，首先將3個螺母擰到3個調(diào)整螺栓上，然后將帶有螺母的調(diào)整螺栓擰入擋板適合被加工工件直徑的一環(huán)螺栓孔中，用鋼板尺測量，通過調(diào)整螺栓至所需要的長度，然后用螺母反方向鎖緊，將整個工裝嵌在卡爪上，并推向卡盤，直至調(diào)整螺栓的大頭端面與卡盤端面接觸，然后將工件的端面與工裝擋板面完全接觸，卡盤對工件夾持，進而進行加工。若與尾架頂尖配合使用，夾持方法同不使用尾架頂尖一樣，只不過夾持完成后，工件的另一端用頂尖頂住。
三、工藝創(chuàng)新點及效果
該技術(shù)實現(xiàn)對夾持長度有要求時Z軸的完全定位，防止因夾持量小造成的Z軸竄動；能夠自由調(diào)節(jié)夾持工件直徑和工件夾持長度；裝卸方便，便于操作，在批量加工時，能夠?qū)崿F(xiàn)工件夾持免對刀操作，大大提高了生產(chǎn)效率。通過數(shù)控車床快速裝夾定位技術(shù)的推廣與應(yīng)用，實現(xiàn)批量加工工件的快速完全定位，大幅節(jié)約生產(chǎn)時間，生產(chǎn)效率提升50%以上。截止到2020年12月，已累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益107萬元，2019年獲中石化石油工程技術(shù)研究院院長“重要貢獻獎”(局級)。該技術(shù)于2021年5月獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
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