不要忽略了工件夾頭

    刀架在加工中心中的作用是支撐刀具，但是刀架本身也是一個需要支撐的元件。目前有許多固定刀具的方法，如螺釘、套筒、液壓和熱套配合，都可以使刀具與刀架緊密結(jié)合。然而，穩(wěn)定性也與主軸夾頭有關(guān)，而夾具機(jī)構(gòu)常常不會引起人們足夠的重視。

    Jerome Sailing先生已經(jīng)看到了這種被忽視的問題產(chǎn)生的可能性。盡管夾頭的維修成本需要數(shù)百美元，但是由于忽視而帶來的損失可能更大。主軸的磨損、停機(jī)帶來的損失，以及刀具拉動主軸造成的碰撞等問題可能導(dǎo)致生產(chǎn)廠商的損失超過10000美元。

    其他一些由于夾頭支撐力不足引起的潛在問題不一定很嚴(yán)重，但是成本仍然很高。比如振動噪聲、重復(fù)性和刀具使用壽命下降或者表面平整性下降等問題可能都是主軸對刀架支撐不堅固造成的。Sailing先生作為加工車間的主管，以前也遇到過類似的問題，他們研究了一種簡單的工具用于檢查夾頭力，目前華盛頓Auburn的Clamprite公司就提供這種工具。

    還有其他一些公司也提供這種檢測夾頭支撐力的工具。這種檢查工作是需要經(jīng)常進(jìn)行的，以確保公司在問題發(fā)生前察覺它的下降趨勢。對此，Sailing先生提出了以下一些保持刀架緊固的措施： 

檢查頻率：建議每兩個月檢查夾頭支撐力。

    夾頭一般多長時間進(jìn)行維修：大約2～5年。使用壽命與許多變量有關(guān)，包括切削應(yīng)用的需求和刀具轉(zhuǎn)換的時間。

    適合的支撐力：最佳的夾頭支撐力也是不同的。甚至相似的設(shè)備之間也不盡相同。只有生產(chǎn)商可以掌握適當(dāng)?shù)膲毫��?yīng)該是多少。通常來說，主軸錐度40的壓力一般在1800～2500 lb(816.5～1134kg)，主軸錐度為50的壓力一般在3800～4800 lb(1723.7～2177.3kg)之間，有些錐度50的設(shè)備則需要9000 lb(4082.4kg)，甚至更多。Sailing先生說 HSK系統(tǒng)則不同，類似錐度的主軸需要兩倍的力。因?yàn)镠SK系統(tǒng)為了刀架與主軸面適當(dāng)?shù)膰Ш�，需要更大的夾頭力，這種設(shè)備更需要經(jīng)常的檢查。

    夾頭的維修：Sailing先生說主軸不能有過量的支撐力，否則軸承可能過載。所以理想值不能下降很多。當(dāng)支撐力下降到生產(chǎn)商建議值的90%以下時，就該考慮進(jìn)行維修。

摩擦腐蝕

    磨損是夾頭支撐力下降的另一個原因。振動和摩擦，以及冷卻劑中的細(xì)菌，都可能造成摩擦腐蝕。

    某些機(jī)械師會使用砂布手工除去它們，這種處理方法是有問題的。因?yàn)槊看芜@樣做都會從軸錐上磨去一部分材料。這樣會使精度下降，大直徑的部件誤差會比較大。并且在重切削時，變小的刀架更容易發(fā)生錯位移動，由于毛細(xì)現(xiàn)象，主軸錐與刀架之間可能會存留更多的金屬顆粒，這樣做的結(jié)果是造成更大的磨損。

    Sailing先生說，損害還不僅限于刀架。對主軸內(nèi)部也可能造 在一個刀具庫中30～60個刀架都會發(fā)生磨損。

    這種看不見的損害也是夾頭支撐力不足造成的一種危害。維修夾頭保持適當(dāng)?shù)膴A頭力可以保證刀架始終不發(fā)生移動。

早期預(yù)警

    在問題發(fā)生前預(yù)先察覺是夾頭定期檢查的關(guān)鍵。Sailing先生曾經(jīng)做過一個實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測夾頭磨損的過程。加工中心的夾頭支撐力開始是逐漸減少的，經(jīng)過一個拐點(diǎn)之后又開始快速下降。夾頭中的支撐力來源于一個彈簧墊片(Belleville墊圈)，這個實(shí)驗(yàn)表明一個彈簧墊圈損壞會加速其他墊圈損壞，從而使整個加工中心的效率迅速下降。為了避免這種情況發(fā)生，降低成本的方案就是在拐點(diǎn)來臨之前維修主軸。