李全普 楊銘東 李 凱

(大連華根機械有限公司，遼寧大連 116620)

制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造業(yè)是制造業(yè)的核心，是制造機械產(chǎn)品的工業(yè)部門，也是為國民經(jīng)濟各部門提供裝備的部門。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標志著一個國家或地區(qū)國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的程度。現(xiàn)階段我們研究的方向是在保證機床質(zhì)量的基礎上如何提高它的生產(chǎn)效率、可靠性和低成本。

大連機床集團加工中心研究所通過對滾齒凸輪機構的剖析和研究，在經(jīng)過不斷的摸索與嘗試中進一步對滾齒凸輪機構進行了創(chuàng)新，發(fā)明出適用于中小型機床的雙凸輪聯(lián)動工作臺交換技術，現(xiàn)廣泛用于MDH系列機床上，并取得了較大的利潤。

滾齒凸輪機構也稱蝸桿凸輪分度機構，是一種高速、高精度垂直軸傳動的分度機構，它由凸輪和滾子轉(zhuǎn)盤組成(如圖1)。

滾齒凸輪機構有如下特點:

(1)高速 凸輪軸的轉(zhuǎn)速可達1 200 r/min，遠遠超過其他凸輪機構的轉(zhuǎn)速;

(2)高精度 通常分度精度可在±30″之內(nèi)，現(xiàn)已有分度精度接近±5″的產(chǎn)品，反向間隙可在10″之內(nèi)，定位精度高;

(3)低噪聲 滾子與凸脊側(cè)面為線接觸，傳動平穩(wěn)，噪聲低;

(4)高剛性 適當預緊后，可獲得高的剛性。試驗表明，預緊量不宜過大，當預緊量超過3 μm后，摩擦扭矩急增;

(5)高效、高壽命、易調(diào)整 滾子與凸輪間為滾動摩擦傳動，傳動效率在90%以上，壽命高，維修方便。

1 原有機床交換工作臺的技術結(jié)構

臥式加工中心托板抬起旋轉(zhuǎn)交換工作臺的結(jié)構主要包括工作臺抬起機構和工作臺旋轉(zhuǎn)機構。工作臺抬起一般由液壓缸驅(qū)動，工作臺旋轉(zhuǎn)可由減速電動機帶動凸輪驅(qū)動或由液壓旋轉(zhuǎn)缸驅(qū)動。其工作過程可分為工作臺抬起、工作臺旋轉(zhuǎn)以及工作臺落下3個步驟。從其工作過程可以看到，在工作臺交換全過程中每步都需要檢測其位置，由此使得工作臺交換時間加長，同時運動過程不可靠，容易出現(xiàn)定位不準的現(xiàn)象。

2 雙凸輪聯(lián)動工作臺交換機構

經(jīng)過改進與滾齒凸輪機構相結(jié)合后的技術結(jié)構如圖2所示。

該技術將原技術中兩套獨立的結(jié)構通過將滾齒凸輪機構與一對平面凸輪有機地結(jié)合起來，組成一套相互關聯(lián)的聯(lián)動機構。從圖2中可以看到，減速電動機運轉(zhuǎn)時，2個平面抬起凸輪與滾齒凸輪機構進行聯(lián)動，由于兩組凸輪在設計過程中對凸輪曲線進行了合理匹配，使得工作臺在交換過程中可以快速、安全、可靠地完成。

具體工作過程為:工作臺移動到交換位置(系統(tǒng)信號發(fā)出)，減速電動機運轉(zhuǎn)使2個平面抬起凸輪運轉(zhuǎn)帶動杠桿抬起使工作臺抬起;同時滾齒凸輪推動六角軸旋轉(zhuǎn)180°，通過輸出軸帶動工作臺完成工作臺交換;2個平面抬起凸輪繼續(xù)運轉(zhuǎn)帶動杠桿落下使工作臺落下，工作臺交換過程完成。

改進后的雙凸輪聯(lián)動工作臺交換結(jié)構優(yōu)點:(1)較大程度上縮短了工作臺交換時間，提高了效率;(2)提高了運轉(zhuǎn)的可靠性，使得工件的抬起和落下更穩(wěn)定和準確;(3)減少了開關檢測及工作臺抬起油缸，降低了成本。

3 結(jié)語

通過對滾齒凸輪機構改進而發(fā)明的雙凸輪聯(lián)動工作臺交換技術現(xiàn)已趨于成熟，經(jīng)過反復實驗，此技術運用于中小型機床上最為適宜。該技術已經(jīng)獲得國家實用新型專利。

［1］張永強.臥式加工中心APC裝置常見故障的診斷與分析［J］.汽車實用技術，2010(2):93－95.

［2］田春霞.工件在加工中心上的定位與夾緊分析［J］.機械制造與自動化，2009(2):55－56.

［3］徐官南，牛連革.自動交換工作臺［J］.機械制造與自動化，2003(1):39－41.

［4］張孝恩.保證加工中心交換工作臺定位精度的方法［J］.機械制造，2005(5):63.

［5］張孝恩.加工中心交換工作臺定位機構的改進［J］.制造技術與機床，2005(7):117.