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【兆恒機(jī)械】新型液壓脹緊心軸

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  • 添加日期:2021年08月25日

1. 液壓脹緊心軸的設(shè)計(jì)

(1)產(chǎn)品零件的精度與定位夾緊分析。如圖1所示的產(chǎn)品零件法蘭,材料為7050硬鋁。該圖為精密數(shù)控車(chē)工序圖,由圖可知,以本工序中的內(nèi)孔φ(38.16±0.008)mm為定位基準(zhǔn)來(lái)加工大外環(huán)厚度為9.5+0.1 +0mm的兩側(cè)面。兩側(cè)面對(duì)定位孔的跳動(dòng)量要求≤0.0 2 m m;要加工φ6 6.4 2-0 -0.04mm外圓及φ61.98-0 -0.04mm×4.65+0.23 +0 mm槽,且外圓及槽對(duì)定位孔的同軸度要求≤φ0.015mm;此外,還要加工φ60-0 -0.013mm×1.3-0 -0.1mm外圓及端面。同樣,外圓對(duì)定位孔的圓跳動(dòng)量要求≤φ0.01mm。從該工序的加工內(nèi)容及技術(shù)要求可知,該零件公差小,幾何公差要求非常嚴(yán)格,要加工出合格零件非常困難。加之鋁合金材料軟,在裝夾過(guò)程中稍不小心,極易產(chǎn)生劃傷或壓痕,造成零件不合格。

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圖 1

從圖1中可以看出,零件的工序基準(zhǔn)為內(nèi)孔,選擇合理的定位夾緊方式是本工序的關(guān)鍵。按照零件的特點(diǎn)以及定位基準(zhǔn)的要求,應(yīng)當(dāng)選用彈性套筒定心夾緊,液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu),或者采用與零件選配的無(wú)間隙心軸用端面壓緊的方式是比較適宜的。但生產(chǎn)中使用這些方案都不能保證零件的技術(shù)要求。原因有:①3種工裝由于自身的制造誤差和在機(jī)床上安裝的誤差經(jīng)疊加后,基本上都超過(guò)了零件工序中規(guī)定的幾何公差。②彈簧套外圓上開(kāi)有槽,脹緊像鋁合金這樣較軟的零件時(shí),極易對(duì)產(chǎn)品零件的內(nèi)孔產(chǎn)生壓痕。③彈簧套筒心軸和液性塑料心軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造難度較大。

行政事業(yè)單位內(nèi)部控制工作人員對(duì)該項(xiàng)工作認(rèn)識(shí)不足,相關(guān)工作人員的總體素質(zhì)不太高,需要對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn),做好宣傳工作。工作可以分為以下幾個(gè)方面:一是以省為單位,成立專門(mén)的部門(mén),對(duì)省內(nèi)行政事業(yè)單位的相關(guān)工作人員進(jìn)行分批、定期的培訓(xùn),增強(qiáng)他們內(nèi)部控制意識(shí),面對(duì)問(wèn)題學(xué)會(huì)獨(dú)立解決。第二,工作人員對(duì)相關(guān)工作的學(xué)習(xí),參照相關(guān)的規(guī)章制度,對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,然后自己研究出針對(duì)性的對(duì)策,逐漸提升工作人員的素質(zhì)。第三,行政事業(yè)單位對(duì)員工進(jìn)行考察與考核的時(shí)候,將內(nèi)部控制的指標(biāo)納入考核標(biāo)準(zhǔn),逐漸提高相關(guān)人員的素質(zhì)。

3)在場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件適宜的條件下,采用柔性垂直防滲系統(tǒng),可以快速、有效地實(shí)現(xiàn)污染物的阻隔,結(jié)合封場(chǎng)技術(shù),可將垃圾進(jìn)行三維立體阻隔,形成1個(gè)獨(dú)立的地質(zhì)單元,確保消除簡(jiǎn)易填埋場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的污染。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的摸索和試驗(yàn),設(shè)計(jì)了如圖2所示的一種新的定心夾緊機(jī)構(gòu)——液壓脹緊心軸,在使用中完全滿足了技術(shù)要求。

(2)液壓脹緊心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理。液壓心軸的結(jié)構(gòu)如圖2所示,其中的關(guān)鍵零件為心軸,心軸內(nèi)部有一個(gè)薄壁內(nèi)腔,內(nèi)腔裝有粘度較大的液壓油,內(nèi)腔兩端都分別設(shè)置有與柱塞、Yx型孔用密封圈相配合的孔和螺紋。心軸工作時(shí),D1端由車(chē)床的三爪自定心卡盤(pán)或彈簧套夾緊,裝上工件,擰緊螺釘7,心軸空腔內(nèi)裝滿的液壓油在柱塞的壓力下,產(chǎn)生的壓力脹大薄壁處的外圓,這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的定位夾緊,由于薄壁處的外圓為光滑外圓,它和工件采用φ38.16f8/H7的配合精度,工作時(shí)產(chǎn)生的力量對(duì)工件產(chǎn)生夾緊,不會(huì)對(duì)工件內(nèi)孔造成壓痕并且墊圈輕輕靠在產(chǎn)品上,形成雙定位防止產(chǎn)品滑動(dòng),防止對(duì)內(nèi)孔壁造成傷害。

心軸在設(shè)計(jì)制造中有以下幾點(diǎn)值得注意:①心軸的工作外圓和工件內(nèi)孔的配合采用f8/H7的配合精度,便于產(chǎn)品零件的定位,夾緊可靠。②要嚴(yán)格控制空腔壁厚。壁厚厚,心軸不易脹起來(lái),夾緊力不可靠;壁薄,心軸的強(qiáng)度減弱。③心軸前端的內(nèi)螺紋與柱塞相配合的孔的長(zhǎng)度要控制好,保證心軸內(nèi)孔中的柱塞有足夠的位移調(diào)節(jié)空間,以便保證產(chǎn)生足夠的脹緊力。此外,心軸前端與螺塞配合的孔的直徑,盡量控制在φ30mm以下,以避免操作者擰緊螺母時(shí)使用較大的力而影響心軸的定位,造成不必要的麻煩。④該心軸選用Yx型孔用密封圈。實(shí)踐證明,使用該密封圈,壓力越大密封圈翻邊越大,密封越好。密封圈夾緊可靠,且膠圈壽命長(zhǎng)。⑤考慮到心軸內(nèi)Yx型密封圈裝配和灌油的方便,d2(與左調(diào)壓螺塞配合的孔的直徑)一般應(yīng)取的比d1(與右調(diào)壓螺塞配合的孔的直徑)大,且d1、d2的孔口兩端都做出至少R3mm以上并拋光R。

我國(guó)的社會(huì)主義性質(zhì)決定,政府一方面是社會(huì)管理者和宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控者,另一方面是國(guó)企的出資者。政府為了創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良好形象,必然提供與之相關(guān)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。另外,國(guó)企領(lǐng)導(dǎo)的任期短,獎(jiǎng)懲機(jī)制不健全,使得企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人不注重可持續(xù)發(fā)展,只關(guān)心眼前利益。

(3)心軸空腔處壁厚的確定。心軸空腔壁厚的確定,參照液性塑料定心夾緊結(jié)構(gòu)中薄壁套筒壁厚h的計(jì)算方法來(lái)求得。計(jì)算方法按附表公式選取。

2. 液壓脹緊心軸的使用

液壓脹緊心軸可以按圖2所示的那樣,全部按工裝設(shè)計(jì)圖樣的精度要求制造完成后使用,也可以將心軸做成半成品,待心軸使用時(shí),將心軸工作外圓精車(chē)后再使用。兩種方法的使用各有其特點(diǎn),如果按照第1種方法,使用心軸前,把心軸夾緊在車(chē)床三爪自定心卡盤(pán)上,要找正心軸的工作外圓和車(chē)床主軸同軸,否則不能保證產(chǎn)品質(zhì)量。但是,找正同軸難度較大。在加工如圖1所示的零件時(shí),因?yàn)榱慵忍撸圆捎玫?種方法。

信息數(shù)據(jù)的加密是其安全隱私保護(hù)中經(jīng)常會(huì)用到的手段,雖說(shuō)該類技術(shù)能夠在一定程度上增加信息數(shù)據(jù)的安全性,避免泄露事件的發(fā)生,但它卻無(wú)法準(zhǔn)確應(yīng)用到所有數(shù)據(jù)的隱私防護(hù)之中。反之,利用加密數(shù)據(jù)搜索技術(shù)能夠完成對(duì)所有重要數(shù)據(jù)的隱私保護(hù),以提升用戶隱私信息的安全性。具體來(lái)說(shuō),依托云計(jì)算運(yùn)用數(shù)據(jù)搜索能夠有效降低相對(duì)應(yīng)的限制問(wèn)題,但卻仍能夠在特定情況下引發(fā)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題??傮w來(lái)說(shuō),應(yīng)用加密數(shù)據(jù)搜索技術(shù)的安全性相對(duì)較高,是當(dāng)前形勢(shì)下可以嘗試推廣應(yīng)用的技術(shù)。

在加工圖1所示法蘭零件時(shí),為保證零件精度,心軸在交付使用時(shí),其夾緊外圓D2按工裝要求精車(chē)成,以方便心軸在機(jī)床定位可靠。心軸的內(nèi)腔按工裝圖鏜至尺寸,灌滿液壓油,兩端的柱塞和密封圈調(diào)節(jié)到剛好壓緊的狀態(tài)。而心軸的工作外圓D通常留有1mm的精車(chē)余量,心軸的工作外圓前端的外螺紋不車(chē),螺紋大徑留有1~2mm余量。當(dāng)心軸使用時(shí),將心軸在車(chē)床三爪自定心卡盤(pán)或彈簧套上夾緊,然后精車(chē)工作外圓D及工作外圓前端的外螺紋,這樣工作外圓及螺紋便和機(jī)床主軸保證同心,避免了按方法1夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾具安裝誤差,工件在心軸上定位精度得到提高。

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圖 2

1. 密封螺栓 2.心軸 3. 左調(diào)壓柱塞 4、5.密封圈 6. 右調(diào)壓柱塞 7.密封螺釘 8.壓緊螺母9、13.墊片 10、12. 軸端螺母 11. 液壓油 14.三爪自定心卡盤(pán)或彈簧套

薄壁套筒壁厚計(jì)算表

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套筒定位直徑D/mm 套筒薄壁長(zhǎng)度L/mm 套筒壁厚h/mm D=10~50 D>10~50 L>D/2 h=0.015D+0.5 h=0.025D D/2>L≥D/4 h=0.01D+0.5 h=0.02D D/4>L≥D/8 h=0.01D+0.25 h=0.015D D<150

使用心軸時(shí)裝上工件,用螺母壓緊工件,但此壓緊力不能大,只用手指帶緊螺母,讓工件貼緊工作外圓D的端面即可。然后旋緊螺釘7,用手用力扳不動(dòng)心軸上的工件時(shí),說(shuō)明工件已被心軸夾緊可靠,可以使用了。

3. 液壓心軸的優(yōu)點(diǎn)

液壓脹緊心軸和過(guò)去傳統(tǒng)的彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)彈簧夾頭以及液性塑料心軸相比,有明顯的優(yōu)點(diǎn):

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,成本低。彈簧夾頭主要零件是彈簧套和心軸,彈簧套使用60Si2Mn或50CrV,機(jī)加制造過(guò)程和熱處理過(guò)程要求較高,要保證高精度難度較大,液性塑料心軸的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,其心軸和定位套筒的機(jī)加難度更大。且液性塑料心軸要澆注液態(tài)的塑料,澆注中心軸要排氣,否則不容易灌滿,制作過(guò)程也較麻煩。而圖2所示的液壓心軸則可以用45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后(急用時(shí)也可不調(diào)質(zhì))精車(chē)成,制造過(guò)程十分簡(jiǎn)單,成本相當(dāng)?shù)汀?/p>

(2)制造過(guò)程無(wú)污染、方便。液性塑料心軸在制作過(guò)程中,需要將聚氯乙烯樹(shù)脂等3種不同的化學(xué)樹(shù)脂加熱到140~168℃,加熱過(guò)程中釋放出的氣味難聞,對(duì)環(huán)境污染大。而液壓心軸制作過(guò)程中直接灌液壓油,不存在這些問(wèn)題。

4. 結(jié)語(yǔ)

雖然液壓脹緊心軸有如上的優(yōu)點(diǎn),但它不可能替代彈簧套心軸和液性塑料夾緊心軸,傳統(tǒng)的定心夾緊機(jī)構(gòu)也有自身的優(yōu)點(diǎn)。盡管如此,液壓脹緊心軸仍然是一種新穎的定心夾緊形式,尤其是在新品研制中,作為一種短、頻、快且有著高精度定心的夾緊工裝,有它無(wú)限的生命力。