一、高速數控車床用離心式端面驅動*工作原理

    高速數控車床用離心式端面驅動*的結構原理圖可見,夾具體以止口與安裝在機床主軸上的法蘭盤聯結,工件在前后兩*上定位。夾具體內裝有數只可徑向運動的圓柱形離心體。當夾具體在車床主軸的驅動下旋轉時,圓柱形離心體在離心力的作用下便沿徑向甩出。該離心力通過杠桿作用在柱塞上,迫使柱塞沿徑向向軸心方向運動;柱塞進而壓縮柔性介質,使柔性介質推動撥爪向圖示右方向運動,撥爪右端部的刃口便與工件的左端面接觸并微量嵌入其中,從而驅動工件與夾具體一起旋轉。當切削加工開始后,由撥爪產生的驅動轉矩便抵抗由切削力形成的切削力矩。

    需要特別指出的是,與每只柱塞相接觸的柔性介質的工作腔彼此之間是相互貫通的,這也是這種離心式端面驅動*的關鍵創新之處。不難理解,如果柔性介質的工作腔彼此之間相互隔離，則夾具隨機床主軸運轉起來之后,由于各個相關零件的制造誤差、各封閉腔內柔性介質的體積誤差、以及工件端面的位置誤差等原因,將造成各個離心體的質心位置半徑不能保持一致,從而引起附加振動。而在這些誤差中,各封閉腔內柔性介質的體積誤差和工件端面的位置誤差是很難控制的,由此而引起的附加振動對高速車削將產生極為不利的影響。將柔性介質的工作腔彼此之間設計成相互貫通的,則動態時各個離心體的質心位置半徑,在理論上只受其自身與堵塊合成質量的誤差、杠桿動力臂與阻力臂的長度誤差及柱塞質量誤差的影響,這幾種誤差是相對較為容易控制的;其中起關鍵作用的是各個離心體的質量誤差,因為是它們各自的質量決定了其動態時所產生的離心力的大小。因此,這種創新型的離心式端面驅動*在動態時各個離心體的質心位置半徑,主要由其自身質量決定。在相互間質量誤差很小的情況下,動態時各個離心體的質心位置半徑的差別是極小的。也就是說,柔性介質工作腔的相互貫通,起到了動態時自動平衡各個離心體質心位置的作用。

二、高速數控車床用離心式端面驅動*結構設計要則

1、撥爪應設置周向限位機構和主軸停轉時的軸向自動回位機構。

2、堵塊與離心體橫向孔之間為過盈配合,或以粘接、釬焊等方式固結。

3、對離心體及柱塞應設置防塵裝置,同時應保證使離心體及柱塞腔內的空氣進出順暢。

4、撥爪直徑較小時,柔性介質可采用液壓油或凡士林等油脂,但需在相關部位采取密封措施;撥爪直徑較大時,柔性介質可采用廢舊的球狀鋼丸。