劉凌燕

(天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司，甘肅 天水 741024)

0 引 言

在機(jī)械加工過程中，對精細(xì)化的要求非常嚴(yán)格。針對不同的零件，選用不同的加工工藝和工裝，可使零件在加工過程中不易出現(xiàn)位移和變形。在加工零件時(shí)要認(rèn)真對待每個(gè)細(xì)節(jié)，這樣就可以降低零件變形的概率。有很多軸類零件的長徑比L/D>25稱為長軸類零件，對于加工這種長軸類零件就需要特殊的加工方法。此專用機(jī)床的主軸箱可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，并通過液壓控制準(zhǔn)確定位在工件加工工藝所要求的位置上，這種特殊的加工方法就能加工此類長軸零件。同時(shí)，細(xì)長軸類零件剛性較差，受力時(shí)極易失穩(wěn)而變形，同時(shí)加之機(jī)床主軸卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，使工件產(chǎn)生振動(dòng)，為了減少以上負(fù)面影響，將主軸箱沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，并且由液壓控制主軸箱的夾緊定位，只有這樣才能不受切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而產(chǎn)生位置變化和振動(dòng)，保證加工精度成為此類專用機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)主軸箱移動(dòng)到加工工藝所要求的位置上時(shí)，夾緊裝置采用螺栓壓板液壓控制機(jī)構(gòu)對主軸箱的水平和垂直方向進(jìn)行夾緊或放松，只有保證了主軸箱的位置精度，才能保證工件的加工精度。

1 可移動(dòng)主軸箱夾緊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一種加工細(xì)長軸類零件專用機(jī)床可移動(dòng)主軸箱的夾緊系統(tǒng)，包括在主軸箱垂直方向設(shè)有四套夾緊油缸，提供垂直方向的夾緊力；在主軸箱水平方向設(shè)有兩套夾緊油缸，用于調(diào)整由于主軸箱底面鑲條磨損而產(chǎn)生的游隙；在主軸箱側(cè)面設(shè)置高壓泵站，為上述6套夾緊油缸動(dòng)作提供可靠的壓力[1]。如圖1(a)所示：整個(gè)夾緊系統(tǒng)由以下構(gòu)件組成：1#、2#、3#、4#四套垂直方向的夾緊油缸；5#、6#兩套水平方向的夾緊油缸。

2 可移動(dòng)主軸箱夾緊系統(tǒng)工作原理

可移動(dòng)主軸箱夾緊系統(tǒng)工作原理如圖1(b)所示[2]。根據(jù)加工工藝，當(dāng)主軸箱需要移動(dòng)時(shí)，電磁閥控制高壓泵站7經(jīng)A口將液壓油壓入1#、2#、3#、4#四套垂直方向的夾緊油缸，活塞13往下運(yùn)動(dòng)， 碟形彈簧14被壓縮變形，T型螺栓16 及壓板17也同時(shí)往下移動(dòng)，垂直方向的夾緊力消失；同時(shí)，高壓泵站7經(jīng)B口將液壓油壓入5#、6#兩套水平方向的夾緊油缸，活塞10往左運(yùn)動(dòng)，碟形彈簧9被壓縮變形，T型螺栓16 及壓板17也同時(shí)往下移動(dòng)，垂直方向的夾緊力消失；同時(shí)，高壓泵站7經(jīng)B口將液壓油壓入5#、6#兩套水平方向的夾緊油缸，活塞10往左運(yùn)動(dòng)，碟形彈簧9被壓縮變形，固定在活塞端頭的滑塊11也同時(shí)往左移動(dòng)，水平方向的夾緊力消失?？梢苿?dòng)主軸箱的垂直和水平方向的兩個(gè)夾緊力消失后，主軸箱根據(jù)加工的工藝要求，沿著導(dǎo)軌移動(dòng)到指定的位置對工件進(jìn)行切削，此時(shí)，主軸箱上的壓板17和T型螺栓16通過液壓控制來夾緊主軸箱。如何來實(shí)現(xiàn)主軸箱水平和垂直方向的夾緊動(dòng)作？

(a)主軸箱夾緊系統(tǒng)俯視結(jié)構(gòu)示意圖

(b)主軸箱夾緊系統(tǒng)剖視結(jié)構(gòu)示意圖1 主軸箱夾緊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1#、2#、3#、4#.四套垂直方向的夾緊油缸 5#、6#.兩套水平 方向的夾緊油缸 7.高壓泵站 8.壓緊蓋 9.碟形彈簧 10.活塞 11.滑塊 12.圓螺母 13.活塞 14.碟形彈簧 15.壓緊蓋 16.T型螺栓 17.壓板 18.鑲條

開關(guān)待5#、6#兩套水平方向的夾緊油缸夾緊后，電磁閥再控制A口液壓回路接通,活塞13在碟簧14彈性變形作用下往上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)T型螺栓16往上移動(dòng)，同時(shí)拉動(dòng)壓板17往上移動(dòng)，夾緊在床身導(dǎo)軌的下滑面上，整個(gè)主軸箱被夾緊。

然而主軸箱夾緊力的大小可以通過旋鈕來進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)大小來平衡相對位置。通過旋鈕壓緊蓋8可以調(diào)節(jié)5#、6#兩套水平方向夾緊油缸的夾緊力，同時(shí)增大和減少5#、6#兩套水平方向的夾緊油缸的夾緊力；通過旋鈕壓緊蓋15可以調(diào)節(jié)1#、2#、3#、4#四套垂直方向夾緊油缸的夾緊力，并保持同步；通過旋鈕圓螺母12可以調(diào)節(jié)壓板17在同一水平面上，保證壓板水平；通過調(diào)節(jié)高壓泵站總壓力可以分別對六套夾緊油缸的放松和夾緊放進(jìn)行總的控制[3]。

3 可移動(dòng)主軸箱夾緊系統(tǒng)應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)

(1) 整個(gè)主軸箱夾緊系統(tǒng)的動(dòng)作通過電磁閥控制，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；

(2) 夾緊油缸的碟簧夾緊和液壓放松動(dòng)作，反映迅速，減少了輔助時(shí)間，提高了機(jī)床的加工效率；

(3) 高壓泵站提供壓力，是夾緊油缸獲得足夠的放松行程和可靠的夾緊力；

(4) 兩個(gè)方向的夾緊力準(zhǔn)確保持主軸箱的定位位置，提高零件的加工質(zhì)量并且保持精度要求的一致性;

(5) 當(dāng)操作者誤操作，發(fā)生機(jī)床部件碰撞時(shí)，起到安全保護(hù)的作用。

4 結(jié) 語

綜上所述，該液壓夾緊系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)床主軸箱體，該優(yōu)化設(shè)計(jì)大大提高了工件加工精度和質(zhì)量，節(jié)省了輔助時(shí)間，操作方便，工效大為提高，在現(xiàn)場使用中得到了較好的效果。