陶瓷管工件回转夹紧装置的研制.pdf

Funcion Units 1功能部件
瓷管工件回转夹紧装置的研制
吴小邦
(常州机电职业技术学院,江苏常州213164)
摘要:研制一陶瓷管零件的夹紧装置,采用气动和双向软夹头形式,可柔性夹紧长度很短的脆性零件;独特
的内置式气缸和皮带轮结构,使轴向尺寸十分紧凑。
关键词:弹性软夹头内置气缸
One Development of Rotary Clamp Equipment of Ceramic Pipe Workpiece
WU Xiaobang
Changzhou Institute of Mechatronic Technology, Changzhou 213164, CHN)
Abstract: Development clamp equipment of ceramic pipe part with form of pneumatic and double direction flexible
collet, it may clamp flexibly very short brittle part in length. It make very compact in axis direction di-
mension with inimitable built-in cylinder and structure of strap wheel
Keywords: Elasticity Flexible Collet; Built-in Cylinder
江苏宜兴某陶瓷有限公司生产一种陶瓷管,材料设计。
为A203压铸成型,为大批量生产。其中一种零件尺
寸如图1所示。该件在压铸成型后,需加工小端面及1夹紧装置结构设计构思
孔口倒角,其内腔中部要加工成形,所以需设计一小型
在整个专机设计中,陶瓷管的夹紧装置设计是关
专机。在此专机中的核心部件是工件定心夹紧装置的键,它关系到研制工作的成败。在夹紧装置设计过程
动机的推力波动,同时也要考虑直线导轨在不同速度适当的du/dt滤波装置对驱动电流进行波形处理。
下不同的摩擦力以及负载大小的变动
参考文献
在文献[3]中的控制模型(图2)中,不仅仅采用[叶云岳,等·真线电动机技术手册北京:机械工业出版社,200
∫线性化的预处理,也结合电动机结构引起的推力波2)Dip,-昭,Brhm,Wmch, Regelung von Lineardirektantrieben fuer
动,线性导轨在不同速度下不同的摩擦力以及负载的
Werkzeugmachinen, Duesseldorf, VDI Verlag, 1998 ISBN 3-18
373508
变动,同时考虑了相电流整流带来的推力波动分量,建
[3] Dipl. -Ing. Roehrig, Christof, Zur lageregelung synchroner Iinearmo
立了抵补推力波动的函数模型。其中,a(x)和B(x
toren fuer hochdynamische Anwendungen unter besonderer Beruecksich
分判代表与负载无关的和有关的推力波动
tigung der Kraftwelligkeit, Duesseldorf, VII Verlag, 2003 ISBN 3-18
在该模型中,首先对控制分量漂移进行补偿,以直
501608-4.
接消除与负载无关的推力波动。其次在对推力函数优[4旭东,等,水磁电动机磁阻力矩研究综述(1)-水磁直线电动机磁
化的基础上对驱动电流整流进行优化,消除电动机以
阻力[C].杭州:2008年全国直线电动机现代驱动与系统学术年会
及栢电流整流放大模块的非对称性带来的线圈热功
论文集
耗。在此环节中,低频分量的推力波动得以显著抑制。
第一作者:于国丰,男,1976年生,2005年毕业于
此外,经过对整流函数再次优化,以推力波动中的高频
德国不伦瑞克工业大学,毕业后在德国舍弗勤集团任
分量进行抑制。实验对比表明,采用该駆动模型可将直接驱动技术产品经理,从事直接驱効电动机的售
定位精度从士5um的范围显著提高到士2pm。有效提和技术支持工作。2009年开始在德国伊尔梅瑙エ业
高产品加工精度和表面加工质量
大学就直接驱动技术进行博士阶段研究。
对于在实际工程中由于电磁兼容以及电动机线缆
(编辑李静)(收稿日期:2009-10-22)
寄生电容等间题,带来的驱动电流波形畸变,可以采用
文童编号:1044
如您想发表对本文的看法,请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位
是和
2010年第
145
功能部件 Function Units
中笔者主要从以下三个方面考虑:
气缸从A口进气后推动活塞2向下运动,再通过
(1)针对材料易夹碎的特点,宜采用气动夹紧,气推力轴承6压向轴头3内孔中的活动锥套4,活动锥
缸推动弹簧夹头定心夹紧,且弹簧夹头应设计成软爪套的内锥面推压弹簧夹头5的上锥面,使弹簧夹头向
形式,以防止夹伤工件。
下移动,从而使其下锥面靠向下面固定锥套9的内锥
(2)由于工件长度短,其中夹紧面长度只有32面,这样两端收紧弹簧夹头,从而夹紧其中的陶瓷管工
mm,装置的长度方向应设计紧凑,气缸需设计成内置件。在工件两端面和内孔加工完毕后,从B口进气使
式结构,同时设计一内置式传动皮带轮带动工件旋转。活塞向上,同时弹簧11顶开活动雊套和推力轴承,松
活塞不随轴头旋转,轴头的回转和活塞的移动由推力开弹簧夹头,陶瓷管10靠自重落下(陶瓷管的轴向由
轴承隔开。
外气缸定位,在图中未画)。这里活塞的移动和轴头
的转动由推力轴承隔开。为防止夹头中未放工件时操
53.6
作人员误操作使活塞2向下,导致弹簧夹头的变形加
15
32
大而影响使用寿命,装置中还设置了限位支钉7。
1
2弹簧夹头设计
在夹紧裝置中,弹簧夹头的设计最为关键,因为如
夹头设计刚性过大,会夹不紧工件;刚性过小则易夹碎
内腔成形部分
工件。设计中为防止夹伤工件表面,弹簧夹头内孔中
图
镶嵌了6条聚四氟乙稀条料,采用一种软夹头夹紧形
(3)从工件尺寸看,磨削头应从工件大孔处进入,
式。弹簧夹头体用65Mn钢淬火并经定性处理,内孔
这样就设计成两端进刀加工,也便于刀架布置,所以是
磨削后用线切割加工6条轴向通槽,嵌入6条聚四氟
种双向夹头形式。
乙稀条料后再车削内孔,再用电火花在两端面始加エ
(4)夹紧布置方式:考虑到工件材料在加工时呈径向各三条半通槽,依靠夹头变形夹紧工件。夹头结
粉末状,工件安装于箱体内应保持在垂直方向,使加工构如图3所示
时的粉尘靠重力落下,并通过集尘装置带走。
经过材料压力试验,在工件夹紧长度上的压力应
所以该装置的总体形式为双向气劲软夹头装置,
控制在280~320N,超出该范围会出现压碎现象。所
整体结构装配于一箱体内,箱体可固定在支架上,刀以应合理选择弹簧夹头的参数,精确计算径向夹紧力。
架、电动机及工件定位机构也布置在支架上。箱体内根据图3中的参数标注、设计过程如下:
的轴头,由固联在上的皮带轮带动,轴头内布置弹簧夹
(1)计算径向夹紧力W
头,由内置气缸提供夹紧力。具体机械结构见图2。
Q-rtan(