一种内置气缸式动力卡盘的设计

根据气动卡盘夹紧机构的工作原理,利用气压产生动力驱动卡盘卡爪运动的特点,设计了有别于传统结构的内置气缸式动力卡盘.分析了这种动力卡盘的工作原理、结构和性能特点,介绍了动力卡盘的设计计算,通过力的平衡方程,得到了夹紧力与轴向推力的关系,最后讨论了动平衡和极限转速.     

基于ANSYS的高速动力卡盘有限元分析

利用ANSYS建立了高速动力卡盘有限元分析模型,针对传动系统中楔心套和滑座这2个关键零件,计算分析了其在极限工作载荷作用下的强度和刚度,同时系统分析了主要配合面的摩擦系数和工作参数对卡爪静态夹紧力和关键零件强度的影响。该有限元模型具有较高的精度,对动力卡盘的优化设计和应用以及夹紧力计算具有指导意义。     

基于ANSYS的高速动力卡盘有限元分析

利用ANSYS建立了高速动力卡盘有限元分析模型,针对传动系统中楔心套和滑座这2个关键零件,计算分析了其在极限工作载荷作用下的强度和刚度,同时系统分析了主要配合面的摩擦系数和工作参数对卡爪静态夹紧力和关键零件强度的影响。该有限元模型具有较高的精度,对动力卡盘的优化设计和应用以及夹紧力计算具有指导意义。     

楔式动力卡盘的径向夹持刚度特性研究

在阐明夹持刚度对工件加工精度影响规律的基础上,通过理论、仿真和试验相结合的方法,从卡爪/工件接触状态角度,研究楔式动力卡盘的径向夹持刚度特性。研究卡盘的使用参数,特别是夹紧力、卡爪数量、夹持长度、切削力等对径向夹持刚度的影响规律。针对较大的切削力会使卡盘的径向夹持刚度降低的现象,提出保证高加工精度的极限切削力的判定方法。研究发现:当卡爪和工件在整个夹持长度上完全接触时,卡盘径向夹持刚度的周期性变化不明显;当弯力大于极限值的时候,径向夹持刚度会降低,并重新表现出周期性现象。通过合理配车使夹紧力均匀分布、增大夹紧力和夹持长度是改善卡盘夹持刚度特性、提高极限弯力的有效方法。使用四爪卡盘可以削弱夹持刚度的周期性现象。     

新型增力单动卡爪

大中型机床上加工重型零件,夹紧装置采用最多的是单动卡爪。单动卡爪具有调整方便,使用灵活,夹紧力比三爪自定心卡盘大的特点,但对于夹紧重型零件,有时仍表现出夹紧力不够的缺憾。于是增大单动卡爪的夹紧力,稳定可靠并高效地对工件进行切削加工,便对夹紧装置提出了新的更高的要求。     

数控车床液压卡盘夹紧控制系统的研究

主要研究数控车床液压卡盘夹紧控制系统,建立了动力卡盘的夹紧力和转速之间的关系模型,分析了基于供油压力随速度变化的夹紧力补偿,设计了动力卡盘的夹紧控制系统的油路,通过试验验证了采用液压压力补偿的卡盘控制系统具有较好的高速性能。     

离心力补偿卡盘高速回转夹紧特性研究

通过对高速切削过程中卡盘和工件的受力与变形分析，建立了离心力补偿卡盘夹紧力变化的理论分析计算模型，并进行了实验验证。研究了卡盘的实际夹紧力变化、离心力补偿效率、夹紧力迟滞等高速回转夹紧特性，指出了卡盘设计和使用中应注意的问题，为更加合理有效地发挥离心力补偿卡盘的高速潜能、提高高速车削过程的安全性提供了科学的技术依据。     

铰杆式二次正交增力离心离合器

基于KISS（Keep it simple,stupid）创新设计理念,设计了铰杆式二次正交增力离心式离合器。介绍了其工作原理,给出了其输出力和输出转矩、接合角速度和接合转速、额定角速度和额定转速、弹簧最大工作载荷的计算公式。上述力学计算公式,对具体工程设计具有指导意义。铰杆式二次正交增力离心式离合器结构紧凑,制造成本较普通或一次正交增力离心式离合器增加甚微,但输出转矩的能力显著提高。这种新型的离心式离合器适于在大功率或低速场合应用,其设计原理也可移植用于设计超速制动器。     

高速卡盘

一、慨述过去由于受刀具切削性能的限制,车床主轴转速都在2500r/min以下,此时卡盘均能夹持工件,可正常地工作。现在,由于刀具不断发展,主轴转速在不断提高,特别是数控车床的主轴转速可高达6300r/min,这样就使卡盘上卡爪的离心力骤增,严重地影响了加工安全。据国外资料介绍(图1),当卡盘的静态夹紧力F_8定值时,其动态夹紧力F_dv,与转速n之间的关系为:F_dv=F_8-kn~2 (1) 式中:k为与离心力有关的计算系数。研究表明,当卡盘转速为1500～2000r/min时,其夹紧力下降15～20％;转速为3000～3500r/min时,下降40～60％;转速为7000r/min时,夹紧力几乎为     

考虑使用强度的楔式动力卡盘可装配性分析

提高卡盘的强度,是提高卡盘的静态夹紧力,进而提高卡盘极限转速的必要手段。为了改善零部件制造误差引起的卡盘主要相对运动表面之间的接触状态,避免出现应力集中,进而保证卡盘使用时的强度,对批量制造的卡盘的可装配性进行了研究。将批量制造装配出的每台卡盘都能达到最佳强度状态作为可装配性条件,建立了可装配性条件的等效数学模型,采用蒙特卡洛法求解得到了卡盘关键零部件制造公差应该满足的约束关系。     

高速精密动力卡盘分析与建模

高速精密动力卡盘设计要求载荷大、变形小、安全系数高,通过建立高速精密动力卡盘在切削力作用下的卡盘高爪受力模型,分析了带离心力补偿机构的卡盘结构,并针对刚度对称的卡盘提出了精密的夹紧力损失模型,为动力卡盘的优化设计提供了重要的理论参考。     

高速精密动力卡盘分析与建模

高速精密动力卡盘设计要求载荷大、变形小、安全系数高,通过建立高速精密动力卡盘在切削力作用下的卡盘高爪受力模型,分析了带离心力补偿机构的卡盘结构,并针对刚度对称的卡盘提出了精密的夹紧力损失模型,为动力卡盘的优化设计提供了重要的理论参考.     

动力卡盘动态夹紧力测试系统研制

为测量旋转状态下车床动力卡盘夹紧力,设计并制作了一套基于S型压力传感器的卡盘无线测力装置,该装置由传感器、变送器、数据存储及显示模块三部分组成.对传感器进行性能测试验证,并设计与制作了变送器实物.采用LabVIEW建立虚拟机,对采集到的信号进行存储及显示.实验测试结果表明:该系统可以满足动力卡盘夹紧力的测试需求.     

机械增力丝杠的增力原理解析

机械增力丝杠是一种快速夹紧单元,如图1所示,操作力矩小,夹紧力大,可靠性好,适用于重型卧式车床、数控重型卧式车床、轧辊机床、数控轧辊机床、车削中心、车铣中心等车床系列,立式镗床、磨床及特殊机械上的平面、表面卡盘夹紧、增力卡爪。     

三爪卡盘静态夹紧力研究

用静力学的方法研究了三爪卡盘各结构参数与夹紧力之间的函数关系,并对 中外卡盘进 行了夹紧力对比实验。结果表明盘丝平面螺纹与卡爪牙弧接触部位的摩擦是影响卡盘夹紧力 的最重要的因素, 而其它各结构尺寸则影响很小。     

高速动力卡盘及回转油缸特性简介

近20年来,由于高性能刀具的出现,使车削度达到1000 m/min(陶瓷刀)、6000m/min(多晶金刚石刀),从而使数控车床的功率与转速都提得很高,一般中型的转速均在3500r/min以上。有的高达10000r/min。随着转速的提高.卡盘会出现不少新问题,其中最突出的就是卡爪随着转速升高离心力也急剧增大,降低了卡爪对工件的夹紧力。如φ380 mm楔式动力卡盘在2000r/min时的夹紧力只有静态时的1/4。为使动力卡盘在3500r/min高速下能正常工作,我们自1984年起对其进行了研究,开发了KEF250中空式高速液压卡盘(带离心力补偿装置)及回转油缸,在首届机床工具博览会展…     

超高速用卡盘

在数控车床高速强力切削方面,卡盘的性能提高得最慢。这是因为卡盘的夹持力因高速旋转产生的离心力而减小的缘故。一般卡盘当转速达到 6000 r/min时其夫持力几乎等于零,因此现有数控车床的最高转速以4000 r/min为限,最高也不超过4500 r/min。日本北川铁工所研制的“超高速动力卡盘”,在6700 r/min的条件下连续运转,在最坏的条件(使用新爪时)下,其夹持力仍为静态时的%,而在一般条件下则其夹持力不变。故对直径 250mm的工件仍可进行 500 m/min以上的高速强力切削,也可在加工薄壁零件或轻合金零件时,用轻夫持力进行高速切削。超高速用卡盘@东涛…     

楔式高速动力卡盘静态夹紧力分析

随着刀具材料的发展和机床转速的不断提高,对卡盘也提出了越来越高的要求。为了适应需求,开发研制高水平、高技术含量的新型楔式动力卡盘。对高速动力卡盘在静止状态下夹紧力的变化进行了分析研究,通过建立平衡方程,经计算,得到影响夹紧力大小的主要参数是润滑条件和楔角大小。     

三爪上海肋静态夹紧力研究

用静力学的方法研究了三爪卡盘各结构参数与夹紧力之间的函数关系,并对中外卡盘进行了夹紧力对比实验。结果表明盘丝平面螺纹与卡爪牙弧接触部位的摩擦是影响卡盘夹紧力的最重要的因素,而其它各结构尺寸则影响很小。     

楔面动力卡盘夹紧效率特性研究

对楔面动力卡盘的夹紧效率特性进行了理论分析和实验研究,建立了楔面动力卡盘夹紧效率的数学模型,研究了夹紧传动机构摩擦系数、楔面角度、卡盘工作参数以及连续重复夹紧次数等参数对夹紧效率的影响规律,对卡盘的优化设计和应用以及夹紧力计算具有指导意义。