沈陽機(jī)床股份有限公司數(shù)控刀架分公司 （遼寧 110142） 劉 偉 魏蘭杰 叢 森

WDH系列數(shù)控刀架是一款由凸輪機(jī)構(gòu)鎖緊、碟簧提供鎖緊力的臥式電動(dòng)數(shù)控刀架，主要配置在CAK系列等經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上。與液壓鎖緊的數(shù)控刀架不同，碟簧通過自身的彈性變形，為刀架的齒盤嚙合提供持續(xù)的鎖緊力，不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間斷電、運(yùn)輸?shù)仍驅(qū)е慢X盤脫離嚙合狀態(tài)，影響刀架自身精度或齒與齒之間的相互碰撞導(dǎo)致齒面損傷等問題的發(fā)生。然而這種純機(jī)械式的鎖緊機(jī)構(gòu)也有自身的不足，在碟簧鎖緊力的作用下機(jī)械結(jié)構(gòu)的磨損也會(huì)比較嚴(yán)重，在零件達(dá)到使用壽命后，如何能夠在用戶現(xiàn)場(chǎng)、在沒有專業(yè)工具的情況下，快捷而又準(zhǔn)確地完成維修，特別是碟簧按設(shè)計(jì)預(yù)緊力要求進(jìn)行預(yù)緊成為關(guān)鍵。本文將以WDH系列數(shù)控刀架其中的一種型號(hào)——WDH1606W為例講述該問題的解決辦法。

1.問題產(chǎn)生的原因

碟簧所處位置結(jié)構(gòu)如圖1所示，隨著時(shí)間的推移和換刀次數(shù)的增加，推力滾子軸承1逐漸磨損，因鎖緊螺母2的位置固定，大齒輪6上下移動(dòng)的距離也是固定的，所以碟簧5的壓縮量會(huì)隨著推力滾子軸承的磨損而逐漸減小，碟簧5所施加給大齒輪6的彈性變形力即刀架的鎖緊力也將隨之減小，當(dāng)軸承磨損達(dá)到一定程度后，碟簧5的彈性力小于為抵消切削力所需的齒盤鎖緊力的大小，導(dǎo)致刀架在額定載荷作用下整體的剛性減弱，造成零件加工精度不合格。為了恢復(fù)原有刀架剛性，必須重新緊固鎖緊螺母2至滿足鎖緊力要求，嚴(yán)重時(shí)需更換新的推力滾子軸承。然而在緊固鎖緊螺母2或更換推力滾子軸承1后，如何能確保碟簧5的壓縮量達(dá)設(shè)計(jì)要求成為維修的關(guān)鍵。

圖1 碟簧所處位置結(jié)構(gòu)圖

按設(shè)計(jì)要求，刀架處于鎖緊狀態(tài)時(shí)碟簧的壓縮量應(yīng)為0.7mm，如果碟簧的壓縮量太小，碟簧彈性力不足，將導(dǎo)致刀架鎖緊力不夠，在額定載荷作用下，刀架的彈性壓縮量將超出設(shè)計(jì)精度要求；如果壓縮量太大，內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)間的相互作用力增大，磨損加劇，不僅影響刀架使用壽命，而且隨著內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互作用力的增大，電動(dòng)機(jī)無效做功增加，增大了電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量，影響電動(dòng)機(jī)的壽命，同時(shí)也降低了刀架的負(fù)載能力。

2.解決辦法

出廠裝配時(shí)，碟簧鎖緊力的大小采用專用扭矩扳手進(jìn)行控制，碟簧鎖緊力的大小可以控制在比較精確的范圍。在完成中心軸組件的裝配后，雖然會(huì)在中心軸3和鎖緊螺母2的聯(lián)接位置做上記號(hào)，但是時(shí)間久了記號(hào)會(huì)變得模糊不清甚至消失，又因?yàn)槊考屏L子軸承的實(shí)際薄厚不一致，在維修過程中即使記號(hào)清晰可見，鎖緊螺母擰緊到記號(hào)位置，也很難保證鎖緊力與技術(shù)要求鎖緊力大小相同。

采用扭矩扳手的方式雖然可以準(zhǔn)確地確定鎖緊力的大小，但是在用戶現(xiàn)場(chǎng)一般不具備該條件，給用戶對(duì)該刀架的維修造成了很大的困難，能否采用一種簡(jiǎn)單易行而又準(zhǔn)確可靠的方法將為用戶現(xiàn)場(chǎng)的維修工作提供極大的方便。

圖2 用配磨墊配碟簧壓縮量

本文采用配磨墊替代碟簧對(duì)碟簧壓縮量進(jìn)行調(diào)整的間接方式，具體做法如下。如圖2所示，首先采用配磨墊替代碟簧進(jìn)行安裝，當(dāng)鎖緊螺母完全緊固后，在鎖緊螺母及中心軸的聯(lián)接處做記號(hào)，然后卸下鎖緊螺母，再將配磨墊更換為碟簧，再次將鎖緊螺母擰到事先做好記號(hào)的位置即可。在實(shí)際操作中，首先應(yīng)測(cè)量好待安裝碟簧的自由高度H，再根據(jù)碟簧實(shí)測(cè)自由高度H的尺寸確定配磨墊的厚度為（H－0.7）mm，那么按照上述方法對(duì)刀架進(jìn)行安裝，碟簧的最終壓縮量即為0.7mm，確保了鎖緊力的大小準(zhǔn)確可靠。該方法在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)過了多次試驗(yàn)測(cè)試，證明是穩(wěn)定可靠的。

3.結(jié)語

本文通過在實(shí)踐中摸索到了一條簡(jiǎn)單實(shí)用的維修方法，在沒有專業(yè)工具的前提下也可以方便快捷、準(zhǔn)確可靠地完成維修任務(wù)，在售后服務(wù)過程中得到了很好的應(yīng)用。