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在不同的摩擦條件下調節軸向夾緊力,能夠起到不同的夾緊效果。在此基礎上,筆者認為裝夾卡具夾緊結構還有改善的空間:一方面是通過斜表面上的兩個楔角適量減小,可以放大夾緊的效果,但楔角減小的同時,夾緊行程會逐漸增加,因此要適當控制拉桿的楔角,最大只能達到夾緊結構所允許的最大行程,一般拉桿楔角減小到10°~15°為宜,而斜面楔角減小到25°~35°為宜。另一方面是對斜楔表面的摩擦條件進行改善,在摩擦系數減小之后,能夠起到明顯的夾緊力效果。

HSK系統夾緊工具的應用機械加工時,需要雙面定向徑向的錐面和軸向的法蘭端面,并將其和主軸的剛性連接起來,在加工安裝的時候,要求錐柄和主軸的錐孔緊密接觸,這就需要提高裝夾卡具的定心作用,提高作用于夾緊結構的定心力,然后向一個方向慢慢移動拉桿,直到彈性夾爪在前端的錐面上慢慢徑向展開,以便將夾爪外錐面作用于內孔錐面上,從而使得錐柄發生彈性變性,就能夠卡在主軸內的錐孔面上,夾緊主軸和法蘭盤端面,實現裝夾卡具的定位功能和夾緊功能。

在限制軸向位置的時候,端面決定了軸向的位置,其誤差幾乎為零,但仍然需要考慮主軸和端面可能產生的誤差,以及端面和主軸接觸后可能出現的變形,也就是說,錐面的配合性質基本決定了徑向位置的精確度。通過以上的改進,裝夾卡具就能夠減少機械工業加工夾緊中的誤差,滿足機械加工的精度要求。

NC5系統夾緊工具的應用NC5在機械加工中的夾緊原理是進入主軸孔的刀柄和拉釘、拉桿貼合,利用彈簧的預應作用,使得法蘭面和主軸端面緊密相連,彈簧夾套卡住拉釘后,克服彈簧的預緊力,達到雙面定位的效果。NC5系統夾緊工具在現代機械工業加工中的應用,需要注意以下幾個方面的問題:

一是通過試驗拉力和靜態剛度之間的關系,可以發現在拉力增加之后,靜態強度也會隨著加大,系統要求將拉力控制在5.5kN左右,這樣就能保持靜態剛度基本穩定的狀態。

二是夾緊力,NC5必須有足夠的夾緊能力,才能滿足刀柄端面完全接觸主軸端面的要求,但需要耗費20%左右的夾緊力,由此需要克服錐套對彈簧的預緊影響,控制夾緊力在臨界值之內,防止刀柄的端面和主軸的端面脫離。NC5也是機械加工中重要的裝夾卡具,在現代機械工業加工的發展中,越來越被廣泛應用,我們應該進一步加強對這種裝夾卡具的研究力度,發揮NC5在機械加工中的夾緊能力。

綜上所述,現代機械工業加工需要利用裝夾卡具固定工件,并準確定位加工元件的位置,常見的裝夾卡具有標準化通用夾具、針對性專用夾具、成組夾具和組合夾具,這些裝夾卡具具有不同的特點和功能,譬如組合夾具能夠適用多種加工對象,而且還可以反復使用。然而隨著機械工業加工行業的現代化發展,對加工所需要的裝夾卡具要求越來越高,筆者認為除了需要通過放大裝夾卡具夾緊效果和改善斜楔表面摩擦條件,以改進裝夾卡具夾緊結構的形式,另一方面還需要進一步應用HSK系統夾緊工具和NC5系統夾緊工具,減少機械工業加工夾緊中的誤差,滿足機械加工的精度要求。

作者：高陶單位：美泰普斯光電科技(大連)有限公司