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硬质材料铣削加工中的轴向夹紧装置
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具体的工作

车间内的锻模加工过程,它的工作主要是对一些已经在焊接中修补过的现有的模具进行重新加工。工艺编程员Doug Lynch解释说,硬度达到50Rc的焊接模具的硬度要比以前更高。

粗加工和精加工可以在两台Okuma卧式加工中心中的任意一台中进行。其中粗加工包括在定位螺丝装卡台上装卡一个直径为1in(1in=0.0254m)的端铣刀。相比之下,精加工的装卡难度显得更大一些,因为模具的小直径要求端铣刀的直径小于0.030in。同时,加工工件内部的凹槽和小的离隙角时,需要一个夹紧方案使得这些小型刀具能够充分接近表面从而进行加工。

从前,车间都是使用热套夹紧装置来实现这些目的的。在不移动工件的情况下,热套夹具利用热胀和冷缩的原理,加热时夹具会张开变大,装卡刀具,然后冷却时夹具又会收缩。热套提供了一个夹紧小型刀具的方式,这种方式的夹具通常具有很简洁的外形,可以同心的夹紧刀具。

Lynch先生说,问题是热套的夹紧力是与膨胀量和收缩量成比例的,而膨胀和收缩量是与孔的尺寸有关的。足够小的孔可以适合车间中小型刀具的夹紧,它所产生的夹紧力相对要小。加工中发现,采用Melin(Cleveland市,Ohio州)公司的小直径端铣刀可能实现更高效的切削,有一种情况例外,如果切削力太高的话,热套夹具会放开小型刀具。换句话说,加工中心和刀具可以完成加工,但夹具是限制性因素。

车间研制的其中一个方案是来自Schunk(Morrisville市,North Carolian州)公司的“Tribos”系统。这个系统使用金属的反弹力来夹紧刀具,这和热套夹紧很相似,不同的是,它使用机械力来打开孔。

Impact Forge车间方案的其他部分是在水压装卡之内保持一个Tribos的外延。



下面就是箝位装置。将杆拉起促使夹具钻出一个圆孔,这就使得刀具可以嵌入

更长的寿命

下面的图片显示的是Tribos系统的装卡设备。夹具孔的外形很普通,但它通常都会被想象成为一个理想的圆形。当夹具以这种方式保持时,就可以将刀具嵌入。释放出来的力会使夹具反冲,同时同心的夹紧刀具。



加工车间将夹具技术融合在了一起,Tribos由水压装置夹紧

用这个系统来夹紧刀具,Impact Forge的加工车间可以使Melin公司直径为0.03in、刚度为50Rc的球头刀运转,运行的状态是8500r/min、20ipm,切削深度为0.003in。Lynch先生说,当通过热套夹紧小型刀具时,车间就不能保证这些参数。

当提到保持外延来夹紧刀具时,加工车间发现任何由金属的弹性产生力的夹紧装置——包括热套系统和卡头——与同样可完成任务的水压夹具相比都逊色了许多。使用水压装卡来夹紧Tribos系统的外延要比用一个夹头系统来夹紧的效果更好,前者能够使刀具的寿命增加3--4倍。
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