用多边形卡盘确保微加工的高精度

作者:本网编辑 发布时间:2014-06-23
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瑞士Chopard 钟表厂的精密计时仪是设计、先进技术和传统手工艺完美结合的象征。L.U.C 钟表的部件均由Chopard 公司自行设计和造型,并且所有结构件均由该公司自行加工。

Chopard 公司是一家高度专业化的钟表生产厂,其手工制作成本十分昂贵。该公司有一个自己的CNC 精密制造车间。在该车间里,工人们分成两个组加工钟表外壳,一个组负责加工不锈钢、钛材质的外壳;另一组负责加工黄金材质外壳。钢材质的外壳为批量制造,而黄金材质的外壳为小批量制造或单件制造。为了能够适应制造不同材质钟表外壳的要求,Chopard 公司负责人决定投资新的生产设备,其中包括新的切削加工夹紧系统。

主轴和夹具组成一个完整的系统

在Chopard 公司投资并对钟表外壳生产车间进行重组前,该公司在切削加工中使用的是夹钳卡盘,但在使用中,每次偏移均会造成由刀具夹紧装置或是刀具自身使主轴出现问题,为此,Chopard 公司便在新的508MT 型车铣加工中心上进行试验。508 MT 车铣加工中心由Willemin Macodel 公司生产,该加工中心带有HSK-E-40 接口。试验采用德国Schunk 公司研发的Tribos 多边形卡盘夹紧系统。试验结果表明:这是一种可靠的刀具夹紧系统,采用这种夹紧系统,机床主轴和刀具夹具便组成了一个非常安全且可靠的完整的加工系统。

采用Tribos 多边形卡盘夹紧系统能够满足Chopard 公司的高精度加工要求,在进行切削加工时,当机床主轴转速为25000r/min 时, 切削长度为2.5×D、切削质量为G2.5,循环和重复精度小于0.003 mm。采用Tribos多边形卡盘夹紧系统后,机床主轴和刀具夹具组成了一个完整的加工系统,可确保实现无磨损的切削加工。Tribos 多边形卡盘夹紧系统在Schunk 公司进行过持续切削加工试验。经过长达1000 h 的重复切削作业,得出的结果是,Tribos多边形卡盘夹系统没有产生材料疲劳,能够保持重复准确度和主轴扭矩保持稳定。在研发Tribos 多边形卡盘夹紧系统时,研发人员还明确地考虑了其他夹紧系统技术,以HSC适用型刀具夹紧装置进行对比试验,结果表明,Tribos 多边形卡盘夹系统能够满足所有h6 质量等级的切削刀具进行高精度切削作业的要求。

借助于Tribos 多边形卡盘夹紧系统,可精准实现切削刀具的稳定夹紧。多边形夹紧孔有一个宽泛的弹性范围用以加紧刀柄,在这种情况下,切削刀具便可非常容易的接入夹紧件。由于钢材连接传力较强, 所以刀具通过钢制加工工件的自身张紧可实现传力强劲连接,从而减少了外部压力。因为刀具在夹紧过程中不可能延伸,这样便能够确保将刀具的调整允许公差控制在0.01 mm的范围内,与使用热夹紧收缩卡盘相比,Tribos 多边形卡盘夹紧系统,不会因为有一个冷却过程而导致钢制工件的长度缩短。

对特种工件的加工

Chopard 公司对超薄和复杂工件的加工,特别是黄金材质的工件均要求在减振的条件下进行,因此对工件的表面质量要求几近完美。在夹紧系统具备足够的刚性和灵活性的情况下可使用优质钢卡盘。此外,Chopard 公司在进行批量生产前须加工出样品,样品的加工对工件的几何形状要求十分高。

Chopard 公司使用用于加工直径为3 mm、4 mm、6 mm 和10 mm 的杆件的夹紧系统,加工件最小直径为0.8 mm。在这种工况下,夹紧系统有两种变形装置可供使用。机床心轴转速为85 000 r/min 的铣加工,使用的是Tribos-RM 型夹紧系统。该系统结构紧凑,径向刚性高。这种夹紧系统在Chopard 公司的HSC 加工中心得到了充分的应用。该夹紧系统的张紧力能够确保高功率的循环切削加工正常运行。Tribos-RM 型夹紧系统为多边形结构,具有减振功能,这样可确保刀具使用寿命长且工件表面质量高。

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