采用三重棱體夾持技術(shù),可以使卡盤對刀柄的整個
直徑進(jìn)行安全的夾持,精度達(dá)到5~20mm。五個卡
爪中的每一個卡爪均由一個雙重棱體進(jìn)行的導(dǎo)向
一種帶有三重棱體導(dǎo)向和相互齒合卡爪的新型卡盤可以確保刀具磨削和磨銳時的高同圓度和重復(fù)精度。此外,還可以阻止擺動沖擊現(xiàn)象。
在對整體硬質(zhì)合金刀具磨削時,很多情況都取決于夾具。一方面,它應(yīng)該盡量多樣化,以涵蓋盡量多種直徑的刀柄;另一方面,刀具應(yīng)該盡量被夾持,這是因為唯有這樣,方可達(dá)到的刀片幾何形狀和表面。
與用戶一起研發(fā)卡盤
專門從事夾具和抓爪技術(shù)的schunk公司與位于erkheim的特種刀具磨削廠stefanrothenaicher公司一起研發(fā)出了一種*可以滿足這種要求的卡盤。通過一種三重棱體導(dǎo)向和相互齒合的卡爪,可以實現(xiàn)很高的可重復(fù)精度并阻止擺動沖擊現(xiàn)象(圖1和2)。這些是達(dá)到小批量自動制造的理想的前提條件。
圖1卡盤的核心部件是棱體導(dǎo)向裝置,它可以在各種刀柄直徑下確保zui大的加工精度
stefanrothenaicher公司是一家刀具磨削企業(yè),其位于erkheim地區(qū)的高科技磨削工廠專門從事對特種整體硬質(zhì)金屬刀具的磨削,因此自1989年企業(yè)成立以來,積累了豐富的磨削和磨銳的工作經(jīng)驗。很多汽車工業(yè)企業(yè)都采用rothenaicher的訣竅技術(shù)。企業(yè)根據(jù)自己的圖紙和數(shù)據(jù),通過*空調(diào)化的作業(yè)流程,加工和制造出整體硬質(zhì)金屬模具、成型刀具和階梯刀具。憑著對提高生產(chǎn)效率的執(zhí)著,stefanrothenaicher公司孜孜以求各種技術(shù)優(yōu)化的可能性。它與schunk公司合作,研發(fā)出了一種全新的刀具刃磨卡盤。這種卡盤克服了目前常見卡盤的一些缺陷,并為高精度和益的刀具磨削工作創(chuàng)造了必要的前提條件。
圖2刀柄直徑越小,五個夾爪的相互齒合就會越緊。這可以確保良好的穩(wěn)定性
磨削擺動沖擊會導(dǎo)致很高的加工成本
rothenaicher公司知道,價格便宜的夾鉗卡盤和價格昂貴的多效卡盤在自動磨削作業(yè)中往往會遇到其極限。隨著時間推移,此類卡盤會逐步失去所需的同圓性精度而產(chǎn)生擺動沖擊現(xiàn)象。如果刀具誤差在0.003~0.02mm時,卡盤的這種擺動就會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。通過對卡爪的費時費力的維護、連續(xù)的監(jiān)控和繁瑣的修磨以及對單個零件的更換,仍無法根本解決此擺動問題。所有這些措施均費用大量金錢和時間,而在磨削作業(yè)中仍隱藏很大的風(fēng)險。
通過采用prismo高精度棱體卡盤,rothenaicher公司進(jìn)入了一個新的時代。一種三重棱體夾持卡盤系統(tǒng)可以而安全地夾持住5~20mm直徑的刀柄。五個卡爪中的每一個卡爪均由一個雙重棱體進(jìn)行準(zhǔn)確導(dǎo)向,第三塊棱體則直接固定在刀柄的夾持面上,對刀柄進(jìn)行固定。三重棱體夾持裝置可以確保達(dá)到與各種刀柄直徑的良好配合。因此,prismo夾具裝置與其他技術(shù)方案有著明顯的不同。例如,在采取其他技術(shù)方案時,夾持面只是簡單地被磨成圓形。不管刀柄直徑如何,prismo夾持系統(tǒng)總是設(shè)有十條夾持線,確保刀具準(zhǔn)確對中。這樣即可對單刃深孔鉆和螺旋刀具進(jìn)行的加工(圖3)。
圖3單刃深孔鉆可以得到牢固的夾持和的加工
穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)可以防止振動
在夾持過程中,五個卡爪相互之間實現(xiàn)齒合,它可以與導(dǎo)向裝置保持zui小的間隙,同時夾爪之間也保持zui小的間隙。因此,棱體卡盤可以達(dá)到*的剛性和持久的良好同圓度。此外,穩(wěn)定和高強度的導(dǎo)向系統(tǒng)可以防止磨盤跳動。rothenaicher公司以往需要定期為卡爪進(jìn)行修磨,以使卡盤維持所需的精度;而schunk公司棱體卡盤的夾持面則設(shè)有類似于金剛石的硬質(zhì)材料涂層。因此它可以長期經(jīng)受住硬質(zhì)刀具的高強度負(fù)荷。在rothenaicher公司長期使用中,prismo卡盤可以在刀具伸出長度為2.5×d和刀具直徑為20mm的情況下,持續(xù)達(dá)到<0.005mm的夾持重復(fù)精度。
固定軸向位防止發(fā)生干涉
在帶有鏈?zhǔn)窖b載機(200個位置)的schüttewu305linear全自動cnc五軸磨床的連續(xù)運行中還發(fā)現(xiàn)其他一些長處。在夾持過程中,卡盤zui初全部打開,然后通過一個靈活性好的抓爪置入刀具并對中(圖4),無論是加工何種直徑的刀具,x軸總是保持不變。所有卡爪都固定在同一軸向位上。費時費力的輔助編程和因x軸意外移動而發(fā)生的碰撞的危險都已經(jīng)成為過去。
圖4在自動夾持過程中,刀具實現(xiàn)高對中和固定
為了防止微小污染和隨時確??ūP重復(fù)精度,在磨削作業(yè)中,從后部連續(xù)注入干凈油對prismo卡盤進(jìn)行沖洗(圖5)。此外,在機器每次加載時,rothenaicher公司都采用一種基于特弗龍的油品對整個卡爪導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行潤滑。對此,每個卡爪都設(shè)有一個潤滑油嘴。在zui多五分鐘的時間內(nèi),用氣動擠油槍(配件)對整個卡盤進(jìn)行潤滑。
圖5采用干凈的油品,可以防止磨削顆粒物進(jìn)入到棱體卡盤里
通過采用schunk棱體卡盤,在對特種刀具進(jìn)行磨削和磨銳時,卡盤的同圓度和重復(fù)精度都得到了顯著的改善。rothenaicher公司從更高的工藝流程安全性、更低的監(jiān)控費用和恒久穩(wěn)定的定位精度中受益。因此,在下一步工作中應(yīng)該利用比率效益,放棄設(shè)備上“excomp”的偏心補償。以前,每個刀具在夾持動作完成之后,都需要徑向準(zhǔn)確調(diào)整到2μm的輔助工序。而采用高精度的棱體卡盤后,這個步驟則只用于抽樣查驗工作。