Новый способ фиксации заготовки на УФ клей в токарных и фрезерных станках

Клей, затвердевающий под воздействием ультрафиолетового света, является альтернативным вариантом для фиксации деталей, которые иначе могли бы деформироваться при использовании традиционных механических методов зажима.

Тонкие кольца, подобные этому, подходят для процесса крепления с использованием фотоактивного клея. Этот процесс исключает деформацию детали, которая может возникнуть при использовании традиционных механических зажимных устройств.

Во время некоторых токарных операций зажимные патроны или другие традиционные средства крепления на станках с числовым программным управлением могут вызывать деформацию детали при приложении силы зажима. Это может быть актуально для крупных тонких колец (см. картинку выше). Крепления также могут ограничивать доступ к детали, что потребует дополнительного базирования для выполнения последующей операции.

Суть альтернативного метода крепления для таких деталей заключается в использовании клея, который затвердевает под воздействием ультрафиолетового (УФ) света, для надежной фиксации детали при токарной обработке. Подобный метод может применяться и для других процессов, таких как фрезерование, шлифование, электроэрозионная обработка и 3D-печать/аддитивное производство.

Основными компонентами системы фотоактивного клея являются источник УФ-света с световодом, собственно клеящее вещество и УФ-прозрачные зажимы, служащие линзами для ультрафиолета, благодаря которому клей затвердевает и соединяет деталь с элементом крепления.

После спиртовой очистки зажимов на каждый из них наносится клей.

Резьбовые зажимы устанавливаются в верхней части стола. Для них требуются отверстия, чтобы обеспечить прохождение УФ-света вверх и сквозь зажим для затвердевания клея. Для большинства токарных операций это делается на рабочем месте, а затем стол с закрепленной деталью устанавливается на токарный станок.

Для этого верхняя часть каждого зажима и области детали, которые будут приклеены, очищаются спиртом. Клей наносится на верхнюю часть каждого зажима так, чтобы целиком покрыть поверхность и заполнить зазор между ней и нижней стороной детали. Зазоры (а, следовательно, толщина клеевого слоя) могут варьироваться от 0,5 до 3 мм в зависимости от плоскости детали. Деталь помещается на жесткие упоры, установленные на столе, которые немного выше верхней части зажимов, чтобы обеспечить необходимый зазор.

После нанесения клея его активируют УФ-излучением. Когда клей затвердеет на всех зажимах, элемент крепления с деталью можно установить в станок и начать обработку.

Выставление правильного зазора с помощью жестких упоров

После обработки крепления отвинчиваются, и клеевое соединение разрушается. Остатки клея можно удалить с детали и зажимов с помощью пара или вымачивания в горячей воде

Процесс отделения детали

Количество необходимых зажимов определяется размером и геометрией детали. Осевая сила удержания зависит от размера зажима и может варьироваться от 100 до 350 кг. Этот способ крепления можно использовать и для неметаллических материалов, таких как пластик, керамика и композиты.

Фрезерные операции

Зажим отлитых изделий и относительно тонких деталей – довольно сложная задача, поскольку они могут деформироваться, если используются традиционные механические зажимы (или даже вакуумные присоски). После снятия зажимов эффект пружинения может исказить финальный результат и свести на нет всю обработку.

Обработка на четырехосевом вертикально-фрезерном обрабатывающем центре.

Вначале базируется плита, на которую крепится сама деталь. Базирование происходит по способу, рассмотренному выше. После фиксации детали клей активируется УФ-лампой, и деталь готова к обработке. Наличие 4-й или 5-й оси существенно упрощает задачу, т.к. наладчику удобно производить закрепление и он с легкостью может оперировать деталью.