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數控車床快速裝夾定位技術

2022-6-21 來源（yuán）：- 作者：-

一、技術要求及工（gōng）藝難點

在數控車床（chuáng）加工中，由於工件的特殊結構（gòu）或工藝要求，經常會遇到（dào）卡盤對工（gōng）件夾持量（liàng）小，而（ér）且需要定量夾持情況，否則卡盤與刀具發生幹（gàn）涉，無法完成加工（gōng）。這種情況（kuàng）下，僅靠卡盤與工件的摩擦力固定Z軸方向，工件很容易發生Z方向的竄動，為防止Z軸竄動（dòng），一（yī）般都是直接用（yòng）眼看估計數值或者用鋼板尺量工件長度進行（háng）夾持，然後在卡爪裏麵墊上一個或多個墊片（塊）進行加工（gōng），這種方式不僅夾持（chí）費力費時，而且定位不準，還存（cún）在墊（diàn）塊在主軸高速旋轉下（xià）飛出的危險。

二、解決方案及工藝方法

通過設計一種（zhǒng）用於數控車床的可（kě）調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（dìng）位（wèi）（見圖1）技術，用於特定工件的完全（quán）定位，解決卡盤對工件定量（liàng）夾持時的Z軸竄動問題。

圖1 數控車床快速裝夾定位

數控車床可調式定位裝置包括擋（dǎng）板、調整螺栓和螺母。擋板是（shì）有（yǒu）一定（dìng）厚度的圓板，其上麵有3 個卡爪槽（cáo），用於穿過機床卡爪（亦可以設計 4槽（cáo）），卡盤的各卡爪在卡爪槽裏自由滑動，擋（dǎng）板上有3環（9個）螺紋孔，用於與調整螺栓聯接。螺紋孔設計為3環，適用於不同直徑的工件加工。

調整螺栓為（wéi）具備一定長（zhǎng）度完整（zhěng）螺紋的細牙螺栓（也（yě）可采用其他螺栓，推薦使用細牙螺栓。細牙螺栓螺距小，軸向調節精度較高），用於調節Z軸螺距。螺母（mǔ）與調整（zhěng）螺栓配合，用於鎖緊擋板，在（zài）使用時，螺母的旋向應為壓緊擋板反向。螺栓的總（zǒng）長度要小於卡（kǎ）爪的長度，以避免螺栓與刀具走刀路（lù）線發生幹涉。如卡爪長（zhǎng）度為60mm，螺栓的總長度（含大（dà）頭）要<55mm。螺母可以設在與螺帽同側（cè），也可在另一側（cè），螺母的作用是依據工件需要進（jìn）行鎖緊擋板，當擋板在調整螺栓的尾端時，螺母可以在裏麵鎖緊（jǐn），且不幹涉刀具行走，使得調節（jiē）的範圍更大。擋（dǎng）板在螺栓的大頭位置時，螺母（mǔ）便可（kě）以（yǐ）在另一側鎖緊。使用時，首先將3個螺母擰到3個調整螺栓上，然後將帶有螺母的調整（zhěng）螺栓擰入擋板適合被加工工件直（zhí）徑的一環螺栓孔中，用鋼板（bǎn）尺測量，通過（guò）調整螺（luó）栓至所需要的長度，然後用螺母反方向（xiàng）鎖緊，將整個工裝嵌在卡爪上，並推向（xiàng）卡盤，直至調整螺栓（shuān）的大頭端麵（miàn）與（yǔ）卡盤端麵接觸，然後將工件的端麵與（yǔ）工裝擋（dǎng）板麵完全接觸，卡盤（pán）對工件夾持，進而進（jìn）行加（jiā）工。若與尾架頂尖（jiān）配合使用（yòng），夾持方法同不使用尾架頂尖一（yī）樣，隻不過夾持完成後，工件的（de）另一端用頂尖頂住。

三、工藝（yì）創新點及效果

該技（jì）術實現對夾持長度有要求時Z軸的完全定位，防止因夾（jiá）持量小造（zào）成的Z軸竄動；能夠自由（yóu）調節夾（jiá）持工件直徑和工件（jiàn）夾持長度；裝（zhuāng）卸方（fāng）便，便於操作，在批量加工時，能（néng）夠實現工件夾持免對刀操作，大大提高了（le）生產效率。通過數控車（chē）床快（kuài）速裝夾定位技術的推廣與應用，實（shí）現批量加工工件的快速完全定位，大幅節（jiē）約生產（chǎn）時間，生產效（xiào）率提升50%以上（shàng）。截止到2020年12月，已累計創造經濟效益107萬元，2019年獲中石（shí）化石油工程技（jì）術研究院院長“重要貢獻獎”(局級)。該技術於2021年5月獲國家發明（míng）專利授權。

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