Клеевое зажимание для ЧПУ токарных станков: устранение деформации тонких колец

Тонкие кольца, как показанное на фото, являются кандидатами для процесса фотоактивированного клеевого зажимания. Процесс устраняет деформацию детали, которая может возникнуть при использовании традиционных механических зажимных устройств.

Для некоторых токарных применений зажимные челюсти патрона или другие традиционные устройства зажимания для ЧПУ токарных станков могут вызвать деформацию детали при приложении зажимной силы. Это может быть случаем для больших тонких колец, как показано слева. Эти элементы зажимания также могут препятствовать полному доступу к детали, что может потребовать повторной закладки для дополнительной операции.

Blue Photon предлагает альтернативный метод зажимания для таких ситуаций, использующий клей, отверждаемый ультрафиолетовым (УФ) светом, для фиксации детали для токарной обработки. Он также может использоваться для других процессов, таких как фрезеровка, шлифовка, электроэрозия и 3D-печать/аддитивное производство.

Основными компонентами фотоактивированной клеевой системы компании являются источник УФ-света с световодом, клей BlueGrip и УФ-пропускающие зажимы, служащие линзами, через которые УФ-свет проходит для отверждения клея и соединения детали с элементом оснастки.

Резьбовые зажимы устанавливаются в верхней части плиты оснастки и требуют сквозного отверстия для пропускания УФ-света вверх и через зажим для отверждения клея. Для большинства токарных применений это делается на рабочей станции, а затем плита оснастки с приклеенной деталью устанавливается на токарный станок.

Для этого верх каждого зажима и области детали, подлежащие зажиму, очищаются изопропиловым спиртом. Клей наносится на вершину каждого зажима так, чтобы все лицо зажима было покрыто, и зазор между лицом и нижней стороной детали заполнялся. Зазоры (а значит, толщина клея) могут варьироваться от 0,020 до 0,120 дюйма в зависимости от ровности детали. Деталь опирается на жесткие упоры, установленные в плите оснастки, которые немного выше вершин зажимов для достижения нужного зазора.

Для отверждения клея световод источника УФ-света вставляется в заднюю сторону каждого зажима и источник активируется. Обычно требуется 60–90 секунд для отверждения клея УФ-светом, соединяя зажим с деталью. После завершения отверждения для всех зажимов элемент оснастки с деталью может быть установлен в станок и обработка может быть выполнена.

После завершения обработки гаечный ключ используется для откручивания каждого резьбового зажима, сдвигая клеевую связь с деталью. Остаточный клей может затем быть очищен с детали и зажимов после применения пара, горячей воды или распыления.

Количество необходимых зажимов основано на размере детали и её геометрии, говорит компания. Осевая удерживающая сила зависит от размера зажима и может варьироваться от 250 до 800 фунтов. Зажимы изготовлены из закаленной коррозионно-стойкой нержавеющей стали с черным оксидным покрытием. Клей совместим с большинством водных и масляных СОЖ и режущих жидкостей. Говорится, что он способен удерживать разнообразные черные и цветные металлы, а также пластики, керамику и композитные материалы.

Применение во фрезеровке

Может быть сложно оснастить отливки и другие заготовки, которые относительно тонки, потому что эти детали склонны к изгибу при использовании традиционных механических зажимов (и даже вакуумных патронов в некоторых случаях). Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не деформировать такие детали при затягивании зажимов, иначе детали вернутся в естественное состояние после снятия зажимов после обработки.

Precision Grinding and Manufacturing (PGM) в Рочестере (Нью-Йорк) боролась с этими проблемами в прошлом, но теперь использует технологию Blue Photon для деталей, таких как магниевый отливок, показанный выше, обработанный на четырехосевом ВМЦ.

С плитой оснастки, установленной на вращательном столе станка, оператор наносит немного клея на вершину каждого штыря. Затем он устанавливает отливку на оснастку, которая опирается на три жесткие датумные точки, и вставляет световод источника УФ-света в каждый из трех зажимов, расположенных в этих датумных точках. Обычно требуется 30 секунд для отверждения клея УФ-светом на каждом зажиме. Оператор поворачивает оснастку для более легкого доступа к оставшимся шести зажимам и отверждает клей в каждой из этих точек. Программа детали может начаться, когда стол повернут обратно в правильное положение.

После завершения обработки Т-образный гаечный ключ используется для откручивания каждого зажима, крутя элемент и сдвигая клеевую связь с заготовкой. Заготовку затем можно снять с оснастки и последующая чистотная операция с использованием переносного парового очистного устройства используется для удаления любого отвердшего клея, оставшегося на заготовке. Клей также должен быть соскребен с кончика каждого зажима с помощью металлической линейки или прямым краем перед тем, как последующая заготовка может быть зафиксирована для обработки. Зазоры между заготовкой и зажимами (а значит, толщина клея) могут варьироваться от 0,010 до 0,125 дюйма в зависимости от ровности детали.