高精度液性塑料心軸
徐光清(成都68信箱)
1概述
通常液性塑料心軸的定心精度為o．01～o．02mm，我廠的液性塑料心軸定心精度為o．003～0．005mm。液性塑料心軸具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低、定心精度高、夾緊可靠不損傷工件、薄壁零件夾緊不變形等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械電子等生產(chǎn)技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。
液性塑料心軸的液性塑料具有不可壓縮性，液性塑料象流體一樣在腔中向各方位均勻地傳遞壓力，使薄壁套筒產(chǎn)生均勻的徑向彈性變形，從而消除了薄壁套筒與工件定位面之間的間隙,自動(dòng)定心夾緊工件內(nèi)外圓柱面，定心精度高，一般彈簧夾頭、心軸難以達(dá)到。
微電機(jī)零件小巧薄壁，要求較高的尺寸精度和同軸度。如控制微電機(jī)的空心轉(zhuǎn)子杯薄壁零件，材料為純鋁，壁厚0．35mm，杯長(zhǎng)82．5mm，徑向跳動(dòng)量o．05mm，在機(jī)械加工中不允許變形，應(yīng)達(dá)圖1要求。曾采用專用三爪、彈簧夾頭，定心精度低(見(jiàn)表1)，夾緊變形，合格率低，而采用塑料心軸合格率達(dá)********。
液性塑料心軸(見(jiàn)圖2)由心軸、薄壁套筒組成液性塑料壓力腔。在加壓螺釘、滑柱的作用下，通過(guò)液性塑料使薄壁套筒產(chǎn)生均勻的徑向彈性變形而夾緊工件。擰出螺釘壓力消除。薄壁套筒在彈力的作用下恢復(fù)原來(lái)的形狀，松開(kāi)工件。薄壁套筒是塑料心軸的重要零件。正確的設(shè)計(jì)薄壁套筒是高精度液性塑料心軸成功的關(guān)鍵。
2薄壁套筒有關(guān)量的計(jì)算
2．1薄壁套筒的****徑向變形量△dmax。
薄壁套筒的材料為合金工具鋼，其****徑向變形量可按下式計(jì)算：
適用范圍：△dmax<δmax 間隙
△dmax = δmax 定心
△dmax>δmax 定心夾緊
塑料心軸一般用于h7、h8、h7、h8的基準(zhǔn)孔或軸套外圓定位夾緊，滿足了△dmax>δmax的要求。
式中δmax 表示工件定位面與塑料心軸未夾緊前的****間隙值。d表示薄壁套筒直徑。
2．2薄壁套筒的長(zhǎng)度
薄壁套筒的長(zhǎng)短與定心精度密切相關(guān)。圖3為薄壁套筒徑向變形，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)薄壁套筒的長(zhǎng)度(見(jiàn)圖4)l=0．7r短薄壁套筒時(shí)，徑向變形呈正弦形曲線。工件與短薄壁套筒定位容易產(chǎn)生傾斜角，失去了應(yīng)用液性塑料心軸的意義。當(dāng)薄壁套筒的長(zhǎng)度l>o．7r長(zhǎng)薄壁套筒時(shí)，薄壁套筒具有較寬的中間直線帶，保證工件定位面與塑料心軸的基準(zhǔn)軸心線同軸。
長(zhǎng)薄壁套筒應(yīng)具有中間帶。中間帶可防止套筒****變形，使薄壁套筒與工件兩圓柱面接觸(見(jiàn)圖5)。這樣工件軸心線獲得正確的軸向位置，定心精度高。因此在設(shè)計(jì)高精度的液性塑料心軸時(shí)，薄壁套筒的長(zhǎng)度是不可忽視的重要條件。薄壁套筒的長(zhǎng)度(見(jiàn)圖4)：
2．3薄壁套簡(jiǎn)的壁厚
2．4容塑腔深度
容塑腔太淺，傳遞的壓力不足。太深傳遞的壓力受阻。兩者都達(dá)不到預(yù)定的目標(biāo)。實(shí)踐表明，采用表2的容塑腔較為合理。圖5—
2．5薄壁套筒圓角半徑
薄壁套筒圓角半徑是保證液性塑料暢流無(wú)阻的重要條件，以避免應(yīng)力集中。
圓角半徑：r=0．04d
此外，加壓螺釘直徑可按下式計(jì)算：
d≈o．25d
3液性塑料配方與壓注
3．1液性塑料的配方
液性塑料由樹(shù)脂、增塑劑、稀釋劑組成。液性塑料是半透明的凍膠物質(zhì)，具有一定的彈性與機(jī)械強(qiáng)度，在壓力作用下塑料不滲漏，傳遞壓力良好。matn一1—4塑料的配方為：
聚氯乙稀樹(shù)脂：20％
磷苯二甲酸鈣：59．2 9／5
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