摘 要：2H637臺面鏜床是原蘇聯(lián)克魯明機(jī)床廠生產(chǎn)研制的，該機(jī)床是我廠的重點(diǎn)設(shè)備，多年來承擔(dān)著機(jī)架，軸承座的加工工作，由于機(jī)床老化，故障頻發(fā)，特別是夾刀機(jī)構(gòu)的故障率極高，嚴(yán)重影響了機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著生產(chǎn)任務(wù)量的日益加大，該機(jī)床已不能跟上生產(chǎn)的步伐，所以我廠決定對其夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，以便能夠滿足生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：臺面鏜床；夾刀機(jī)構(gòu)；設(shè)計改造

1 存在問題及現(xiàn)狀

由于機(jī)床的生產(chǎn)年代較早，工作量大，導(dǎo)致機(jī)床經(jīng)常出現(xiàn)故障，特別是夾刀電機(jī)的故障率極高。夾刀電機(jī)是原蘇聯(lián)產(chǎn)品，價格昂貴；購買困難。幾經(jīng)維修，本已經(jīng)達(dá)到使用壽命的電機(jī)基本無法使用。現(xiàn)夾刀電機(jī)待病使用，故障率又高，造成大量停工。

2 解決措施

經(jīng)過仔細(xì)摸索，決定對本機(jī)床的夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，取締夾刀電機(jī)，將其改造成液壓夾刀機(jī)構(gòu)。

所設(shè)計的液壓夾刀機(jī)構(gòu)的工作原理是通過單獨(dú)油泵供油，經(jīng)由電磁換向閥控制油路給方向，實(shí)現(xiàn)活塞在液壓缸中前后運(yùn)動?；钊蚯斑\(yùn)動，推動拉刀桿克服碟簧阻力向前運(yùn)動，拉刀桿前端爪部打開，實(shí)現(xiàn)松刀?；钊蚝筮\(yùn)動，碟簧為恢復(fù)彈性變形推動拉刀桿向后運(yùn)動，拉刀桿前端爪部收攏，實(shí)現(xiàn)夾刀。

首先做好準(zhǔn)備工作，對原夾刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆除，查看并測量液壓夾刀所需要的空間。

然后開始研究設(shè)計相關(guān)的零部件。主要分為夾刀爪，夾刀桿，活塞缸的設(shè)計，另外還要根據(jù)所需選擇適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)，油泵，溢流閥，電磁換向閥等等。

值得注意的是各零部件的材料選擇一定要好，其強(qiáng)度要求較高，否則隨著運(yùn)動副之間的摩擦將導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移，即形成磨損，磨損會影響零件間的效率，降低工作的可靠性，甚至使其提前報廢。因此，在設(shè)計時預(yù)先考慮如何避免或減輕磨損，以保證達(dá)到使用壽命。

2.1 夾刀爪的設(shè)計

夾刀爪部分設(shè)計為刀套與鋼珠結(jié)合的結(jié)構(gòu)。選用6個φ7.5mm鋼珠，根據(jù)鏜桿內(nèi)徑尺寸的限制，將刀套的外徑尺寸設(shè)計為φ47.5-0.02mm，內(nèi)徑尺寸設(shè)計為φ37+0.03mm，加工6個φ8的孔時要特別注意，孔的底部是r4的圓弧，不是直接鉆成φ8的通孔，這是因?yàn)榉乐逛撝樵谧匀粻顟B(tài)下掉進(jìn)刀套內(nèi)部。刀套底部中心鉆一個φ12的孔，用來穿螺栓將其與夾刀螺桿連接。

圖1 刀套設(shè)計圖

2.2 夾刀桿的設(shè)計

選用13片內(nèi)徑為φ30的碟簧，來給松夾刀添加拉緊力。夾刀桿前端加工一個M24×1.5的外螺紋孔和一個M10的內(nèi)螺紋孔，放置碟簧的位置直徑加工為φ30-0.05mm，在碟簧前端放置一個平墊，用背帽擠壓平墊以給碟簧預(yù)緊，在夾刀桿后端加工成一個φ24的光軸，光軸尾部加工成M24×1.5的螺紋，長75mm。此螺紋用來連接調(diào)整螺桿，在確定松夾刀的位置后，調(diào)節(jié)此螺桿與活塞桿的距離來控制刀套的行程。

2.3 活塞缸的設(shè)計

將夾刀電機(jī)拆卸后，需要對電機(jī)滑座進(jìn)行加工，將活塞缸固定在電機(jī)滑座上。根據(jù)液壓原理，對碟簧所需要的推力進(jìn)行設(shè)計，將活塞最大橫截面積的直徑設(shè)計為φ95-0.02mm，活塞兩端桿的直徑設(shè)計為φ28-0.02mm，缸的外徑設(shè)計為φ130-0.02mm，將電機(jī)滑座末端內(nèi)孔加工成φ130+0.03mm，并加工廠相應(yīng)的把和螺紋孔，將活塞缸與電機(jī)滑座進(jìn)行連接。

根據(jù)實(shí)際測量與設(shè)計要求，需要將鏜桿拆卸進(jìn)行局部加工。把稍孔后端（原夾刀螺桿的位置）加工出一個放置夾刀套的內(nèi)孔，并在鏜桿尾部加工出軸承臺和M72×2的孔螺紋，軸承臺用來安裝定位軸承，孔螺紋用來安裝背帽，對夾刀桿進(jìn)行背緊固定。

電機(jī)、油泵、溢流閥及電磁換向閥的選用。根據(jù)需要電機(jī)選擇功率為1.5kw的三相異步電動機(jī)，油泵選擇型號VP-20-F/A3，溢流閥選擇為Y-10B，電磁換向閥選擇型號為4WE6D-50/AW110R 110V，另外選擇6MP的壓力表一塊。

2.4 組裝夾刀機(jī)構(gòu)

（1）將碟簧成對套在夾刀桿上，共6對半，然后放上墊片，用背帽背緊墊片，將碟簧背緊到所需位置。（2）將夾刀桿裝進(jìn)鏜桿，用背帽將夾刀桿背緊，將調(diào)整螺桿安裝到夾刀桿尾部。（3）從鏜桿前端將刀套固定在夾刀桿上。（4）將活塞缸固定到夾刀滑座上，并將滑座固定到床身上。（5）將選好的電機(jī)安裝在油箱上，安裝油泵，溢流閥，壓力表，電磁換向閥，并用高壓油管連接到活塞缸上。

圖2 夾刀刀套部分示意圖

2.5 調(diào)試

機(jī)床送電后，調(diào)節(jié)溢流閥，控制在適當(dāng)油量，根據(jù)活塞桿的行程，反復(fù)調(diào)節(jié)夾刀桿上的調(diào)整螺桿，直到調(diào)整到夾刀位置1與松刀位置2都合適即可。

3 結(jié)束語

此次改造，夾刀爪部分采用了刀套與鋼珠結(jié)合的結(jié)構(gòu)。降低了維修成本，節(jié)約資金25000元，改造完成后，該機(jī)床夾刀故障已很好的排除，因此原因造成的停工大幅減少，實(shí)現(xiàn)了此次改造的最初目的，現(xiàn)工作狀況良好。

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