前 言
夹具在加工系统中的位置非常重要,机床性能的发挥很大程度上取决于夹具的使用。轴类加工使用端面驱动已得到众多用户的青睐,端面驱动能快速提高精度和效率。
一、重型切削中应用端面驱动顶尖
在固有的概念中,大多数使用者认为端面驱动只能是卡盘夹头等传统夹具的补充,能承受的切削量极其有限,只适用于轻型加工,殊不知,端面驱动夹具同样能稳定地应用于重型切削。
如视频所示,在对差速器壳体进行重切加工时,端面驱动顶尖有效的完成了稳定的工件夹持,一次装夹即可完成所有外圆的加工,保证了同轴度。一般的驱动顶尖驱动爪的浮动量微小,对工件端面有严格要求才可使用,在实际切削中需进行大进给加工时,驱动爪的夹持力远小于切削力。
视频中使用的飞霸驱动顶尖有别于一般的驱动顶尖,其使用独特的“楔块杠杆”机构(如图1),每个驱动爪借助内部的机械万向原理单独浮动,当爪子接触工件端面时会自适应工件端面状态,保证驱动爪均匀受力,最大程度的传递主轴扭矩而不至于打滑,即使针对端面毛坯或倾斜工件做重切加工,也能实现安全可靠夹持。
图1 楔块杠杆结构
二、端面驱动顶尖代替“一夹一顶”
在车削轴类工件中,有时会使用一种卡盘和端面驱动复合的夹具,粗车使用卡爪夹持外圆,最后一序精车采用端面驱动,主轴端接双油缸控制。该复合夹具之所以粗精分开,也是因为端驱部分结构限制,不能承载大的切削力。使用飞霸端面驱动夹持加工轴类,不会存在驱动力不足的问题。
端面驱动相比较卡盘和尾座顶尖“一夹一顶”的装夹方式,有如下区别和优势:
1.卡盘以夹持工件的外圆定心,存在定位基准不重合引起的误差;而端面驱动是以工件的两中心孔定位,基准一致。
2.卡盘卡爪夹持的工件外圆部分,刀具不能进行切削,需要掉头再次装夹,存在二次装夹引起的误差;端面驱动一次装夹即可完成所有外圆的加工,同轴度更有保证。
3.在一些用卡盘不能装夹的工件,如伞齿轮、异形件、偏心件等的粗车和硬车加工中,只要工件两端有中心孔即可采用端面驱动,省时省力。