夹紧力自适应数控三爪卡盘的研制.pdfVIP

改装与维修RefilflngandMajnfenance 加工需要的工件夹持工具 ，以降低对机床操作者 的要 对原有卡盘的改动较大，夹紧过程需要保持压力，使液 求和提高生产率，受到业内人员的广泛关注。 压系统更为复杂。电动卡盘的优势在此就充分体现出 来了，它既有 自动卡盘的高效率，能适应 自动化生产的 1 普通机床经济型数控化改造的必要性 需要，又有手动卡盘使用范围广泛、卡爪调整量大的优 在发达国家中，机床的数控化率 已达 25％以上， 点。因此，开发数控夹紧力 自适应三爪卡盘是企业提 而我 国是世界制造大 国，金属切削机床拥有量在 300 高生产率、降低成本、提升市场竞争力的有效途径 。另 万台以上，这些机床大多数是使用多年的普通机床，自 外，作为机床改造 ，在原有机床没有液压系统的情况 动化程度低 ，数控化率约 3％，使用不方便。要想在近 下，将手动三爪卡盘改造为电自动三爪卡盘，更为简单 期内全部用 自动和精密设备代替现有的设备，无论是 实用 。 资金还是机床制造 的水平都无法达到。因此，老设备 将普通三爪卡盘改造为数控 自适应三爪卡盘，由 数控化改造具有广阔市场。对学校教育来说，足够的 力适应卡爪装置夹持功能单元、数控驱动装置动力功 数控设备是保证学生实践教学的基础，在资金有限的 能单元、普通三爪卡盘体外壳等组成，利用步进 电动 情况下，对普通设备进行数控化改造不失为一条改善 机、伺服电动机便于数字控制和驱动力矩大的特点，使 教学条件的有效途径。同时，旧设备的改造属于机床 爪卡盘具有夹紧力可适应加工需要、转速高、结构紧 再制造，充分利用了资源，保护了生态环境，符合当下 凑等优点，解决工件 自动夹紧与夹紧力控制、夹紧力保 节能环保的时代主题，顺应了我 国 “十二五”时期大力 持的矛盾，达到动作准确、运行平稳、安全可靠的目的， 发展再制造业 的战略 目标 。 实现卡盘夹紧、松开和分度 自动化控制，缩短装夹工件 时间，解决手工操作效率低、精度差等问题。既能满足 2 现有三爪卡盘存在的问题 现代化生产 自动化程度高、操作快捷的需要，又达到安 传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般 全、节能的效果，将有助于改善生产环境和解放劳动生 依靠工人用手T进行夹紧，不但增加 了工人的劳动强 产力。 度 ，而且所需夹紧力有非常大的也有较小的，还常常有 通过调查研究和大量实验形成夹紧力 自适应控制 夹不紧或夹坏工件 的情况发生，制约了生产率的提高。 系统，还可实现工件夹紧力根据工件的结构要素和材 随着机械加工行业发展，自动卡盘的需求量加大。 料要素、切削要素进行 自动的调整，提高了车床使用效 但现有的自动卡盘大都为气动或液压，电动卡盘缺乏， 率和工件加工的效率，降低了废品率和对操作者的技 且夹紧力不能适应加工要求。 目前，国内外生产的气 术要求。 动或液压三爪卡盘，其结构均为 1个执行缸驱动 3个 4 自适应三爪卡盘的设计 卡爪同时夹紧，起到 白定心装夹工件作用。从机械结 构上看，卡盘的3个卡爪具有相同功能，但是经过仔细 (1)基本组成 检测，3个卡爪装夹工件的精度并不一样，相差也较 保留原有三爪卡盘螺旋盘带动卡爪实现工件的松 大，工件 中心很难与主轴 回转 中心同轴。即使调整得 开和夹紧这一套机构，在床头箱上安装一台步进 电动 比较精确，由于工件 自身夹持面的偏差，当切削力较大 机，通过皮带传动将 电动机的运动