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加工中心换刀损害轴承? 试试浮动反扣御荷装置

2016-6-24 21:13| 发布者: 外协| 查看: 1| 评论: 0

摘要: 加工中心自动换刀是一项必不可少的功能。换刀的大致流程通常是这样的:机床主轴首先通过松刀动作将原先的刀具取下,然后再推动带有碟形弹簧的拉杆,使机床夹持刀具的夹头松开,然后由机械手进行换刀动作,当新的刀具 ...
加工中心自动换刀是一项必不可少的功能。换刀的大致流程通常是这样的:机床主轴首先通过松刀动作将原先的刀具取下,然后再推动带有碟形弹簧的拉杆,使机床夹持刀具的夹头松开,然后由机械手进行换刀动作,当新的刀具被换到主轴上后,松刀缸反向运动,活塞回退,拉刀杆在蝶形弹簧的作用下回退,拉紧刀具继续进行加工

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通常换刀方式对轴承的损害

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由于换刀过程中拉杆要下行一定距离达到5到6.55毫米使蝶形弹簧压缩量增大,其内部作用力也会增加。这个力通过下垫板作用主轴构件以及与主轴构件形成刚性联接主轴前、后支承轴上,于是就会对主轴轴承产生一个较大的轴向力这个力通常会达到一万牛顿以上,甚至高达一万八千牛顿。在加工过程中,主轴换刀时非常频繁的,而每次换刀,轴承都要承受如此之大的轴向力,这将会对轴承形成很大的冲击,严重影响主轴的精度稳定和使用寿命


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浮动反扣御荷装置结构和原理

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为了尽量减小换刀过程中蝶形弹簧作用力对主轴轴承的轴向冲击作用,对轴承实施保护,可以采用浮动反扣御荷装置进行换刀。浮动反扣御荷装置的主要结构和工作原理与传统的换刀装置基本相同,但是在个别细节上进行了一定的改进。

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在主轴构件上端,浮动反扣御荷装置多了一个固定拉环,与主轴构件通螺钉形成刚性联接而在主轴箱上端,安装了一个浮动拉环,与松刀缸底座通过螺钉固定形成一个整体在导向套、压缩弹簧、压板螺钉的共同作用下,浮动拉环可以实现在主轴箱内孔的上下浮动主轴在回转过程中,浮动环及压缩缸座在压簧的作用下,与主轴箱休孔上平面靠实,确保浮动环与固定环不发生接触。

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当需要换刀时,松刀缸活塞杆下行,逐渐接触主轴拉杆上端,在松刀缸和拉杆的接触面之间产生了逐渐增加的作用力当力的大小出了压簧的预压力时,松刀缸将会带动浮动环一起向上运动,直到浮动环与固定环接触在这以后,松刀缸与拉杆之间的作用力,就完全转嫁到浮动环与主轴构件形成的刚性体上来承担这样就有效地避免了对轴承造成冲击,大大提高了主轴部件的运动精度和使用寿命。


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设计中需要注意事项

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首先是要选择弹力适当的弹簧作为浮动机构压簧在机床正常工作时,将松刀缸底座及浮动环整体压靠主轴箱体上端面的前提下,要保证弹簧弹力尽可能小,否则的话,对主轴轴承上承担的轴向力的减小效果不明显,相反会使松刀的工作力增大。

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其次是浮动环和固定环的位置一定要安装正确。必须确保当主轴正常工作时,主轴箱上端的浮动环与主轴构件上端的固定环不能发生接触如果接触的话,会造成两个环的相互磨擦和发热,影响主轴工作性能。

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最后,在安装浮动环的过程中,固定环需要拆下因此必须考虑拆装前后位置不能发生变化,以确保拆装时不破坏原主轴组件的动平衡。

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