430W气压式浮动主轴（压铸件去毛刺专用）
[摘 要]毛刺在模具领域又称为飞边、披锋，一般是指零件成型时由于配合的问题导致原料溢出而在分型线上形成的多余料；在金属加工领域是指金属加工过程中残留在加工面边缘的不规则金属部分。金属或非金属零件在加工生产的过程中，会产生形状不一、大小不同的毛刺，如模锻、压铸、注塑成型零件的飞边，焊接件挤出的残料，以及冲压、机加工过程中材料的残留。
[关键词]430W；气压式浮动主轴；压铸件去毛刺专用；
中图分类号：F230-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0244-01
毛刺是注塑件极为常见的一种缺陷，大多数发生在模具滑移部件与零件的贴合面和部件与部件的贴合面上，如动模与静模贴合的分型面上、滑块与工件的滑配部位、顶杆与顶杆孔之间的间隙处等。其产生的原因有：—是模具及机台问题，如模具型腔分布不平衡、模具排气不良、模具老化、滑动部件受力不均、机台锁模力失效等；二是材料因素，如流动性过大，润滑剂过多；三是参数设置不当，如设置的温度、压力、速度过高。金属件毛刺硬而尖锐，对于压铸类零件，毛刺主要是由于分型面不齐或有缺陷产生；对于机加零件，毛刺的产生与零件本身特性及刀具参数有紧密关系；对于焊接零件及冲压件，大型毛刺的产生是由于焊接参数及模具参数的不合理导致的。
1、430W气压式浮动主轴设计中需要解决的技术难题
金属件有压铸件、焊接件、机加工件及冲压件等，这些工件在生产的过程中由于加工工具（如模具、刀具等）的缺陷、加工工艺参数的不当等多种因素会导致零件分型面上或加工边缘处产生毛刺。但由于金属件毛刺相较非金属件要坚硬许多，对于毛刺较大且不均匀的零件，如焊接件及压铸件，即使通过离线编程技术或借助其它设备获取机器人高精度的加工轨迹，也会因为刀具切削量过大或切削量时常突变使刀具使用寿命降低，甚至直接崩断并破坏零件。因此，对于基于工业机器人的金属件毛刺自动去除设备，机器人末端加工刀具的结构设计尤为重要。
在压铸生产过程中，由于压力冲击和锁模力不足等因素，压铸件产生毛刺是在所难免。近年来随着压铸件质量要求的日益提高，对毛刺的要求也更加严格，同时去毛刺的方法也层出不穷。针对压铸件自动去毛刺方案。一些轮廓复杂的加工零件型腔内部修理模具顶杆的毛刺。现需要浮动主轴打磨来有效的进行机械碰撞的避让，对主轴及机器人的保护且能打磨掉内腔内的毛刺。实现对于退让阻尼力参数化可调节。配套机器人去毛刺，得到编程技术以及力控技术的支持，实现柔性打磨（压力与速度的变换），机器人去毛刺优势凸显。
2、现有技术的优缺点
2.1缺点
（1）现有的机器人打磨为产品外边面的一些打磨工艺。对于内表面打磨多采用人们打磨方案。效率低下，人工成本高昂，工作环境较差，打磨质量参差不齐，打磨批次数据不可追溯。
（2）只能打磨外形較为简单的零件。对于复杂的表面处理不了。
（3）在操作失误发生机械碰撞时，会对零件及机器人造成损伤。
（4）对于零件的磨削的加工力度不好掌控。有过加工或者加工不到位的问题。降低了良品率。
2.2优点
（1）可以对复杂的型腔内部的顶杆位的毛刺进行修正，磨光。
（2）可仿零件轮廓打磨去掉分型面所产生的毛刺，对于仿零件轮廓手动打磨所写的编程精度可大大降低。提高调试效率，降低对工作人员的技能要求。
（3）在零件与刀具发生发生机械碰撞时，浮动机构会有个避让动作，抵消碰撞所带来的对设备的机械损伤。
（4）磨削力与阻尼力是一对平衡力。通过对气压的调节可以改变阻尼力，从而对磨削力的调节。数据可控，加工可追溯。
（5）对加工零件不会有过加工或者加工不到位的现象得到了改善，提高良品率。
（6）本结构适用于大功率磨削场合。
3、技术方案说明
3.1浮动主轴的机构介绍及产品明细
3.2浮动主轴工作原理简介
高压气体进入（2）气嘴内，经过（3）枪身和（5）缸体之间的间隙（4）流入（6）销套，推动（7）销往下压，作用于（8）主轴夹套，因为主轴夹套和枪身有个角度，致使主轴夹套在一定的角度内可以偏摆。主轴为压缩空气驱动（1）处接口接入高压气体驱动，转速21000RPM。当主轴轴向受力时，主轴夹套可以向上退让8MM，外力消失主轴自动回正。当主轴径向受力时，因为主轴夹套和枪身存在的角度，可使主轴实现小角度摆动，浮动范围为正负5°。当外力消失，因为销向下的压力，主轴夹套使主轴自动回正。
3.3关键技术点及保护点
压缩气体对主轴产生的纵向推力分解为，轴向推力和径向回正力。斜面与球面的配合使轴向力变成径向力。外界负载消除，主轴自动回正。
结束语
本文对430W气压式浮动主轴展开研究，在注塑件去毛刺的研究过程中，对工业机器人自动去毛刺设备的设计、离线编程及关键结构分析、工艺参数的确定具有重要的指导意义。
参考文献
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