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新型液压元件,指的是不常用但在很多情况下常规产品所不能替代的元件。比如精密自定心机构、自动化线气检定心机构、微型的液压卡盘、300mm的外圆夹持元件、两组压板独立动作的双定心台钳、只有日系产品三分之一体积的微型翻板式夹紧器……甚至是在航天领域应用的高端技术:液压伺服POGO柱,这些产品都由夹具侠特约讲师 大连光洋——刘宇先生在上周的直播中为我们带来了详细的讲解。

 

 

(本次课程全长约80分钟,建议转存观看~

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精密定心机构

在做连杆、发动机缸体等夹具时,有时候需要在精加工孔或毛坯孔上安装销子,常规的销子在插销时,间隙过大则定位精度不好,间隙小的话人工不易安装。精密定心机构就是为了替代圆菱销应运而生的一种产品。

 

 

三点定心机构用于气动夹紧的一个案例:要求夹持铝合金件,夹持力较小。正常情况下此产品应该是油压,3-25兆帕,但是通气后产品动作非常顺畅,夹持后只有轻微的压痕,没有压伤,在铝合金件要求不是很高的场合,这种三点定心机构就比较适用。

 

 

汽车转向助力器壳体案例中,要求一侧用定心机构或者卡盘撑内孔,另一侧用V型或者定心机构,产品中孔精车过,要求重复定位精度0.02mm。常规卡盘因为工件孔非常小(大概36左右),做上卡爪之后卡盘会非常长,且力量不易控制,采用三点定心机构工件几乎没有压伤。

 

 

气检型三点定心机构 

标准三点定心机构的衍生品。定心机构用于自动线时也需要加上检测功能,所以将气检的开关阀集成到三点定心机构,此产品用于轮毂加工的自动线夹具,使用效果良好。

 

 

微型液压卡盘

相对于传统油压卡盘,微型液压卡盘最大的特点就是小。比如常用的台湾油压三爪卡盘4寸直径为115mm,但是有时候需要将卡盘深入到孔内,直径只有80时就无法使用。微型液压卡盘是将三点定心机构改成类似于卡盘的机构,安装方式与标准定心机构相同,夹紧范围大,仅适用于内孔夹持。

 

特殊工件的内孔夹持案例:回转型工件,要求定位内孔为80左右的沉槽,这种时候传统的卡盘就无法深入进行夹持,做长夹爪也会造成刚性不好,卡爪容易弯曲,影响使用寿命丧失定位精度,所以不同的场合要使用不同的液压元件。

 


 

外圆夹持元件

定位一个工件的外圆一般有两种方法:第一种一边是V型,一边用螺丝等将外圆工件压到V型上;第二种是三爪卡盘的方式,三爪同时向心定位。采用V型的方式在工件外径有误差时,单边推靠工件圆心会产生一定的偏移。三爪定心形式因为卡爪同步移动,只要工件相对较圆,中心的偏移就会非常小。

 


来看一张产品的简图,猜想一下这是用来做什么的?

 

 

正如前面所说,通常我们会使用卡盘给工件进行外圆定位,但是有的时候比如下图中轮毂型工件加工时,工件要求距工件底面300mm位置进行定心,使用工件的断面进行定位,常规的卡盘不可能中空到280mm,即时可以卡盘也会非常大,占用工作台空间,且此类卡盘市面上都是手动夹紧的,没有液压或气动夹紧。

 

 

外圆夹持元件的下侧有一个油缸,通过油缸的工作带动三个压柱同步向中心移动,这样就可以用一个非常薄的产品给轮毂类工件进行定位夹紧,通过3个点定位外圆后用4个转角缸将工件压紧到定位面上,根据需要再加上角向块或菱销定位角向,则可以实现完全定位。

 

 

双活塞双定心台钳

双定心指的是XY向两组压板独立动作定心,有两组呈十字排布的柱塞,通过油压驱动,两组柱塞杆独立运动,使两组独立的卡爪实现双定心动作。因此,无论圆形、矩形、椭圆工件均可实现自定心夹持。

 


 

单活塞双定心台钳

依靠单活塞动作,使X轴和Y轴卡爪同步对中运动,当X向(或Y向)卡爪先接触到工件时,通过内部补偿机构,另一侧卡爪继续对中夹紧,最后四爪同时定位工件。

 

 

微型翻板式夹紧器

“微型”代表了产品的小,如图所示,最大处为M24螺母,高度68mm,与日系最小的杠杆缸相比,体积只有其三分之一,长宽二分之一左右。插装式油缸,方向任意摆放,可以360度任意压紧。

 

 

压板在夹紧行程中是垂直下压,放松的时候压板像杠杆缸一样可以翻转起来,避免干涉。

 

 

液压双作用对心台钳

对心台钳应用比较广泛,一般加工中心用虎钳来夹方,但是此产品可以有定制的软/硬爪,也可以夹持圆形工件,比如图右处的汽车的凸轮轴。

 

 

长行程对心台钳(气检型)

单边的卡爪行程达到10mm,可以用于加工曲轴。比如图左边的台钳用于自动线,加上气检功能,可以对夹具动作进行判断,结合系统控制加工。现在很多国内的研究人员到国外进行学习,发达国家自动化产线已经到了相当成熟的阶段,国内企业自然不能落下,至少在夹具方面,产品如油缸、台钳等都可以加上检测功能用在自动化线上。

 

 

各类动力元件

紧凑型电动泵站:间歇型,依靠蓄能器瞬间提供大流量液压油。采用油浸式电机、零泄漏阀组,且配有油位、温度、 压力传感器,可通过PLC实时监控,适用于机床使用。

 

 

气液增压泵站:脉冲型,利用气液能转换泵的往复运动实现液压油供给,并联安装气控零泄漏阀组。

 


 

POGO柱(伺服电机型):在航空航天领域,经常会有大型的如机翼等薄壁件,属于多品种小批量产品,因此需要兼容性较好的夹具。这种夹具应该能够使任何曲面都能有多个点来实现,且这些点都是可调节的。POGO柱产品中,伺服电机带动丝杠螺母,实现活塞杆的运动,整个伺服电机配上编码器进行实时监控,看定位点的伸出量进行反馈。将单点组成一个矩阵,就可以使计算机控制任何曲面多个点,通过曲面与真空吸盘接触吸附,此时就可以进行加工。目前这种结构应该是最“柔性”的夹具。

 

 

POGO柱(液压伺服型):多应用于重载场合中。

 


 

以上就是本次《新型液压元件助力生产加工》课程的重点回顾,讲师的一个多小时讲解还包含了不少经验讲解,欢迎大家在网易云课堂搜索“夹具侠线上直播课程”,查看本期全程录播。课程中的产品案例大部分来自于讲师所属的大连光洋自动化液压系统有限公司,在此也感谢他们的热心分享。


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最后一次编辑于2018-08-14 13:34 点赞 | 3

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