姜超

摘 要：立式車銑加工中心是一種高精度、高速度、高效率、智能化機(jī)床，是立式車床產(chǎn)品的發(fā)展方向；是為了適應(yīng)國(guó)防、軍工、航空航天、造船業(yè)及軸承制造等行業(yè)的關(guān)鍵精密零件及復(fù)雜曲面加工的需求。但目前國(guó)內(nèi)外高端立式加工中心附件夾緊機(jī)構(gòu)均采用國(guó)外專業(yè)廠家生產(chǎn)的拉爪，由于生產(chǎn)這種拉爪的廠家專業(yè)性較強(qiáng)，故產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)固定，尺寸單一，并且價(jià)格昂貴。 文章介紹了我公司從節(jié)約成本，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)角度自主研發(fā)可替代進(jìn)口的附件夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)滿足使用要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可節(jié)約大量經(jīng)濟(jì)成本。

關(guān)鍵詞：立式車銑加工中心，附件夾緊機(jī)構(gòu)，節(jié)約成本

立式車銑加工中心，采用全閉環(huán)控制，用于加工帶有復(fù)雜形狀和較高精度要求的盤類零件和回轉(zhuǎn)類零件，并能夠在一次裝夾中完成對(duì)一個(gè)零件的車削、銑削、鉆孔、攻絲、鏜孔、切溝槽以及磨削加工。因?yàn)橐谝淮渭庸ぶ惺褂枚喟训毒?，因此換刀的準(zhǔn)確性，可靠性尤為關(guān)鍵。而此結(jié)構(gòu)可替代進(jìn)口的附件夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在滑枕下端把合，通過(guò)中心的錐孔與附件上的椎體定位，通過(guò)夾緊油缸拉緊，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，該機(jī)構(gòu)滿足使用要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可節(jié)約大量經(jīng)濟(jì)成本。

具體結(jié)構(gòu)如下，夾緊體通過(guò)螺栓連接，把合安裝在滑枕的下端，主要用于車銑復(fù)合加工中心車削附件、銑削附件的自動(dòng)抓取及放松，大多與刀庫(kù)配合使用，實(shí)現(xiàn)附件的可編程更換。

如圖所示， 1為夾緊體，安裝在滑枕下端；2為卡體，安裝在車削或銑削附件上；3為錐柄，安裝在車削或銑削附 件上，4為車削附件（例）。1為夾緊體，其外型尺寸與滑枕外型尺寸一致（與滑枕一同磨削），在夾緊體的四個(gè)對(duì)角處有2油缸（4件），3為安裝在滑枕內(nèi)部的銑削主軸；夾緊體中間部位的錐孔錐度為7：24，可對(duì)附件上安裝的零件進(jìn)行定位，通過(guò)油缸推動(dòng)帶錐面的活塞桿，使活塞桿前端與附件上安裝零件的相應(yīng)部位卡緊，實(shí)現(xiàn)附件的夾緊。夾緊體中間安裝了具有銑削功能的銑削主軸，銑削主軸的中間具有標(biāo)準(zhǔn)的ISO50錐孔及拉爪，可通過(guò)程序自動(dòng)控制抓取及放松銑削刀具，實(shí)現(xiàn)銑削刀具的自動(dòng)更換。

其工作原理如上所述，主要通過(guò)夾緊體中心的錐孔與附件上安裝的卡體的外圓錐面配合定位，再通過(guò)夾緊體上的四個(gè)夾緊油缸的活塞桿前端的斜面與卡體上的相應(yīng)斜面接觸，實(shí)現(xiàn)卡緊，再通過(guò)卡緊體下方的鍵槽與附件上的鍵配合實(shí)現(xiàn)傳遞扭矩及定位。夾緊體抓取及放松附件詳細(xì)的動(dòng)作流程如下：

首先滑枕通過(guò)程序自動(dòng)運(yùn)行至刀庫(kù)上方的換刀點(diǎn)，銑削主軸中心的打刀油缸處于拉刀狀態(tài)，夾緊體的夾緊油缸處于附件放松狀態(tài)，此時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行滑枕使滑枕到達(dá)附件上端預(yù)先調(diào)試好的位置，銑主軸進(jìn)行拉刀動(dòng)作，附件中間的錐柄上部拉釘被拉起，整個(gè)附件也隨之被拉起，由于附件中間安裝的錐柄為非標(biāo)，當(dāng)夾緊體中間的錐孔與附件卡體的外錐面接觸時(shí)，錐柄與銑軸錐孔中間還剩余間隙（防止過(guò)定位），此時(shí)開關(guān)發(fā)出信號(hào)，夾緊體的夾緊油缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)卡體的夾緊，完成整個(gè)附件抓取動(dòng)作。當(dāng)需要更換附件時(shí)滑枕移動(dòng)至刀庫(kù)上方，刀庫(kù)回轉(zhuǎn)至相應(yīng)刀位，滑枕下移至調(diào)試好的位置，此時(shí)開始附件的脫開動(dòng)作，首先夾緊體油缸動(dòng)作使活塞桿離開卡緊位置，動(dòng)作到位后開關(guān)發(fā)出信號(hào)，銑主軸中心的油缸進(jìn)行松刀動(dòng)作，利用銑主軸中心的芯軸推動(dòng)錐柄上的拉釘帶動(dòng)整個(gè)附件脫離夾緊體，完成附件與滑枕的分離。

該機(jī)構(gòu)在滑枕下端把合，需要具有能夠通過(guò)程序自動(dòng)控制附件夾緊和附件放松，附件拉緊后該機(jī)構(gòu)可滿足于抵抗車削時(shí)產(chǎn)生較大的彎矩，并且有足夠的強(qiáng)度和剛性，附件夾緊的重復(fù)定位精度高，能夠滿足在刀庫(kù)內(nèi)自動(dòng)更換。此結(jié)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)用在我廠出的1.6米、2.5米、6.3米、12.5米的車銑復(fù)合加工中心上，滑枕的規(guī)格從280×280mm到400×400mm。此附件夾緊裝置替代進(jìn)口的附件夾緊機(jī)構(gòu)，不僅可以節(jié)省大量經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)還可以在滿足功能的基礎(chǔ)上根據(jù)滑枕尺寸合理設(shè)計(jì)附件夾緊機(jī)構(gòu)的尺寸。

實(shí)踐證明，該裝置完全滿足使用要求，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定、可靠，用戶反饋效果良好。