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高速車削下卡盤剛度及其對(duì)動(dòng)態(tài)夾緊力的影響

　　文章摘要：由于高速切削（HSC）技術(shù)的應(yīng)用，車床主軸的回轉(zhuǎn)速度得到穩(wěn)步提升，高的主軸轉(zhuǎn)速需要更可靠的夾具系統(tǒng)。高速車削過程中，應(yīng)用卡盤夾持工件的一個(gè)基本問題是，作用在卡爪上的離心力太大，削弱了夾緊力的作用，使HSC過程變得危險(xiǎn)。我們發(fā)明了一個(gè)高速車削時(shí)確定卡盤動(dòng)態(tài)夾緊力的計(jì)算模型，模型考慮了卡盤和工件剛度性能的影響，這個(gè)模型通過有限元分析和實(shí)驗(yàn)研究的驗(yàn)證。我們提出的理論模型對(duì)傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的卡盤都有很高的計(jì)算精度，例如帶離心力補(bǔ)償裝置的楔式動(dòng)力卡盤。對(duì)動(dòng)態(tài)夾緊力的精確計(jì)算，確保了高速車削過程的安全，并在高速車削中盡可能的利用爪式卡盤性能。研究結(jié)果對(duì)爪式卡盤的優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。

1 引言
　　新的切削材料的發(fā)展，如氧化物陶瓷、聚晶金剛石和立方氮化硼，結(jié)合新的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，如高頻電主軸和直線電機(jī)，使高速切削（HSC）技術(shù)有了很大的進(jìn)步。HSC有很多優(yōu)點(diǎn)，除了提高生產(chǎn)率外，由于高的金屬切削速度，還有切削力小、表面質(zhì)量高、傳入工件的熱量少和高頻勵(lì)磁[1-4]。因?yàn)閾碛羞@些優(yōu)勢(shì)，HSC技術(shù)廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、磨具和汽車等制造工業(yè)，尤其適于薄壁零件和高精度零件的加工。HSC被認(rèn)為是當(dāng)前關(guān)鍵的制造技術(shù)之一。