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夹头大师工控执行机构技术点亮固定工件应用案例之光

任何工件加工都需要夹具来固定工件,以CNC车床来说,夹头是最常用的夹具,其形式及种类繁多,以下就厂内常用的夹头做叙述及特殊案例简单介绍,供营业或服务端参考用。

一、夹持力的概述

在精密的工控执行机构技术中,夹头大多是使用流体的气力来产生强有力的夹持力。厂内有油压以及气压,这两种是最方便的自动化夹持方式。在油气压的应用上,必须先了解以下几个名词与其物理意义,如:F(力),单位为牛顿(N)或公斤力kgf;A(面积),单位为平方米m2或平方厘米cm2;P(压力),单位可以使用bar作为标准,它定义了1 bar等于10,000 N/m² 或 10 N/cm²。

图1展示了这种基本原理,即P = F/A。由于在厂内习惯采用kgf为气力单位,因此特别将有关的单位换算说明如下:

1 kgf = 9.8 N

1 bar ≈ 10N/cm² ≈ 1.03 kgf/cm²

为了计算上方便,我们通常只采用 1 bar ≈ 1 kgf/cm²。

油压和气压都是通过推拉杆或者分道环充气直接推动工作爪,从而产生强大的固定力量。随著转速增加,该力量会逐渐减弱,但我们依然能通过精确控制各个参数以保持稳定性。这就是为什么我们需要深入理解这些基础概念和技术细节。

二、分道环与止逆系统

图3显示了一种典型的情况,其中SMW公司提供了6bar下的挟持力与转速曲线图,为我们的设计提供了实际指导。此外,还有一些高级别的止逆系统帮助维护所需的一致性和安全性。

三、特殊应用案例

早期高速车床主要使用手动操作,而现在则主要依赖于油压或气压驱动。每一种都有其独特之处,比如不同类型的直径限制。而当我们谈到具体选择时,我们不仅要考虑加工要求,还要考虑成本效益分析。在某些情况下,如避免表面损伤,更高性能更受青睐。但另一方面,由于价格较高且广泛适用性的原因,CNC车床仍旧倾向于使用普遍可靠且经济实惠的手动调节式油缸进行处理。

四、专门设计的心智工具箱

a. 手动调节式制导器:

用于高速车床模具零件加工,以及主轴B端辅助牵引。这包括前锁式后锁式,以及各种数量不同的抓爪,并且根据需求选择右侧同运动还是单独移动。一般情况下,大部分场景会选用3爪或者4爪抓头,因为它们能够处理同心圆和偏心圆等复杂形状。见图5。

b. 气体活塞驱动器:

例如,在制造球螺杆时,由于长时间运作而不会造成表面损害,这里采取的是VTII-26/110YCV机型,用以保证最大限度地减少影响产品质量因素。安装过程中注意保留分道环相对位置,以防充满过程出现漏气现象。此外,还有一些特殊类型如回转式分度针座装置,可以使得多面切削变得更加灵活,无需备齐众多特定抓子,同时缩短生产周期。(此类设备需要配套特殊油缸及容器)

c. 管筒装置:

用于加工中心轴零件,一般结合自动送料机以及补给系统共同实现24小时全自动生产模式,使得产量极大提升同时减少人工成本。管筒通常呈圆形、正方形六边形等几何形状并配合相应装置进行调整配置。(详见图片6)

综上所述,每种类型均具有其优势,在实际应用中应根据具体任务需求来决定哪一种更合适。在这项技术不断进步的情况下,我们期待看到更多创新的解决方案以提高效率并降低成本。

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