黃 誠

（南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院，金工實訓(xùn)中心，江蘇 南通 226010）

金屬加工制造業(yè)作為國家工業(yè)化的重要基礎(chǔ)，為社會經(jīng)濟發(fā)展的各個部門提供了所需設(shè)備，是中國國防安全的有力保障，避免形成國家在國民經(jīng)濟上依賴別國、政治上無法擁有自主權(quán)的不利局面，更是國內(nèi)各個發(fā)展階段社會主義發(fā)展政策的著力點和支撐點[1]。改革開放以后，中國一直將推動社會工業(yè)的大力發(fā)展作為經(jīng)濟工作的關(guān)鍵，而且因為高新科學(xué)技術(shù)在七十年代后期的發(fā)展，隨著電子、核能、航天航空技術(shù)的突飛猛進，單一化的金屬加工制造業(yè)也受到了猛烈的沖擊；可是，由于中國社會主義經(jīng)濟以制造業(yè)為基礎(chǔ)的快速發(fā)展，對金屬加工制造業(yè)也提出了全新的要求，快速融入了各式高新科技，先進的制造技術(shù)概念同時也有力強化了金屬加工制造業(yè)在國內(nèi)社會主義市場經(jīng)濟中的發(fā)展地位。作為金屬加工制造業(yè)的前提與先行，數(shù)控車床工業(yè)為金屬加工制造業(yè)提供工作用的母機設(shè)備，將近百分之九十以上的機械產(chǎn)品均是在數(shù)控車床上加工完成的[2]，由此可見數(shù)控車床工業(yè)的重要性。

1 金屬加工中數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)設(shè)計

（1）夾持組件的調(diào)整。金屬加工設(shè)備的車床可調(diào)式中心中的觸頭和面夾支撐的工件/零部件外部可以有效進行貼合，確保擁有一定的支撐力度，刀具可以對零件/工件外部進行連續(xù)加工處理，在切、削環(huán)節(jié)的時候零件/工件在進行直徑變動的時候可以自行定形。支撐工件/零部件的夾緊力是可以自動調(diào)改的，裝卸極其方便，并不需要專門配備液壓設(shè)備的一系列裝置。普遍情況下，數(shù)控車床均可使用，這其中包括小箱體、手柄、軸承、齒輪、滑動齒塊、支承軸、頂板、頂頭、彈簧等等，一起安裝在一個小箱體內(nèi)。

當手柄處在夾緊狀態(tài)的時候，偏心套和下定位板塊進行接觸造成偏心鎖鎖死，這個時候就需要利用頂頭將工件/零部件固定在某處。對應(yīng)的工件/零部件直徑就直接鎖定了，同時還處在待加工狀態(tài)，利用調(diào)節(jié)后固定上前頂板、上后頂板、下頂板在上、下支承軸的位置，借此對應(yīng)不同直徑大小的工件/零部件。這是由于這三個頂板主要是沿著承軸線調(diào)整運動的，因而夾持工件相對來說比較穩(wěn)定。實際操作過程中，將手柄往上旋轉(zhuǎn)使其處在一個相對比較放松的狀態(tài)，偏心套和上定位塊連接形成偏心鎖，鎖緊力小于彈簧拉力的時候手柄就會立即下落，從而使上、下支承軸處在一個張開的狀態(tài)。這個時候，就可以自行裝卸工件/零部件。將工件/零部件安裝在主軸承和尾座之間，夾持穩(wěn)定好，當松開上前頂板、上后頂板、下頂板的固定螺釘時，將手柄向下旋轉(zhuǎn)使其處在一個夾緊的狀態(tài)。偏心套和下定位塊連接，不完全鎖死就好。之后調(diào)節(jié)上前頂板、上后頂板、下頂板三個部分，使這三個頂板和工件/零部件接觸而后固定好。用力將手柄向下旋轉(zhuǎn)，讓偏心套和下定位板連接使偏心鎖死，在使用的時候就需要注意在實際操作中夾緊力不可以過大，以免工件/零部件旋轉(zhuǎn)時與頂頭之間產(chǎn)生的摩擦力過大，從而在工件/零部件表面產(chǎn)生“溝槽”，進而影響加工進程與產(chǎn)品質(zhì)量。當手柄向下搬動時，偏心套下圓弧與下定位塊側(cè)面緊密貼合，中心架處于夾緊狀態(tài)位置；當手柄向上/下搬動的時候，偏心套上圓弧位置和上定位板的側(cè)邊緊密連接，中心架處在一個放松的狀態(tài)，這個時候調(diào)整兩定位板和偏心套之間的實際距離，就可以改變偏心套的偏心力以及鎖力的大小。

（2）可調(diào)式變壓器線圈吊具的布置。在可調(diào)式變壓器線圈制造過程中，需要歷經(jīng)吊輸、移位、切割、打磨等許多工序[3]。變壓器線圈是一種空心的圓柱體設(shè)備，主要是由銅線與環(huán)氧樹脂構(gòu)成，其質(zhì)量、直徑呈現(xiàn)無規(guī)律變化，導(dǎo)致其搬運起來很是不方便，原本的可調(diào)式變壓器線圈吊具主要是由可滑動式設(shè)置、標尺、秤桿、吊耳、轉(zhuǎn)軸、推力球、軸承、面板、螺栓、定位器、吊支、V形扶手、導(dǎo)向板、吊腳、拉具、過渡軸、主梁、次梁、邊梁、輔梁等諸多部件構(gòu)成?？烧{(diào)式變壓器線圈吊具的上面有一個十字交叉結(jié)構(gòu)的吊梁，這主要是由主梁、次梁、輔梁利用轉(zhuǎn)軸一起構(gòu)成的，其中次梁和輔梁需要放置在主梁內(nèi)部，且由推力球與設(shè)備軸承托住次梁、輔梁。十字梁的7個頂端部分分別設(shè)置有可滑動式裝置，可以利用滑動式裝置帶動吊腿在梁體上方沿垂直方向進行調(diào)改，從而使吊腳之間的距離能夠或縮小或放大，此結(jié)構(gòu)適合用于不同規(guī)格標準的線圈吊運設(shè)備。當?shù)跬日{(diào)改到適宜位置的時候，能夠借助定位器使其固定在一定位置，避免在吊裝過程中因為滑動式裝置滑移導(dǎo)致重心移動而出現(xiàn)事故。吊腿與十字梁的相接是利用面板與過渡軸協(xié)同完成的。吊腳作為可伸縮式結(jié)構(gòu)，可以在吊臂下端的導(dǎo)向槽中按照線圈的匝數(shù)、厚度沿著垂直方向進行調(diào)改。吊腳和線圈進行固定以后，可以借助吊繩或吊帶拴緊器圍繞V形扶手把吊腿和線圈緊密聯(lián)合[4]。

（3）可調(diào)式彈性支撐架的選擇。在鏜床或銑床等設(shè)備上加工大型零部件或工件的時候，有很大幾率會遇到必須使用支撐架支撐零部件或工件懸伸部分的狀況，有些時候某個零部件或工件在實際加工過程中還需要隨著工作臺時刻進行移動，簡稱為“隨行”。在很多狀況下被加工的零部件或工件多是鑄造毛坯零部件或組焊結(jié)構(gòu)件，其底層具有比較大的平面值誤差，使其在加工過程中伴隨工作臺移動的時候，必肯定會發(fā)出現(xiàn)“此起彼伏”變化的現(xiàn)象[5]。

在加工過程中，當工件/零部件底面“凹陷”處慢慢移向支撐架的時候，支撐架的支撐保護作用力就會隨著工件/零部件的移動而慢慢減小，嚴重的時候甚至會起不到該有的支撐保護作用，使工作臺處在承載受力超載的狀態(tài)，這同樣也會導(dǎo)致數(shù)控車床的工作臺、調(diào)整楔鐵、導(dǎo)軌面以及拉絲杠的破壞，偏載嚴重的時候甚至還會出現(xiàn)“憋機”的現(xiàn)象[6]。一般狀況下，按照車床工作臺基本臺面和地面之間的平行高度差，設(shè)計出彈性支撐架的綜合高度。

2 工程實驗與效果分析

為了更加清楚、具體的看出此架構(gòu)生產(chǎn)的加工部件精度，特與傳統(tǒng)數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)進行對比，對其加工部件精度進行比較。

（1）實驗準備。為保證試驗的準確性，將兩種可調(diào)式中心架構(gòu)設(shè)計置于相同的試驗參數(shù)之中，對部件精度進行性試驗。試驗參數(shù)見下表。

表1 試驗參數(shù)設(shè)置

（2）實驗結(jié)果分析。試驗過程中，通過兩種不同的數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)設(shè)計同時在相同環(huán)境中進行工作，分析其加工部件精度的變化。實驗效果對比圖1所示。

通過實驗結(jié)果對比，可以明顯看出，雖然本文設(shè)計的數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計在產(chǎn)品精度和加工次數(shù)上均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，但是本文設(shè)計的中心架構(gòu)的產(chǎn)品精度始終高于傳統(tǒng)設(shè)計，甚至高達百分之百。

圖1 實驗效果對比

3 結(jié)束語

本文對金屬加工中數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)進行分析，依托金屬加工行業(yè)中對數(shù)控車床加工的應(yīng)用機制，根據(jù)數(shù)控車床機械可調(diào)式架構(gòu)的構(gòu)成，實現(xiàn)本文研究。希望本文的研究能夠為金屬加工中數(shù)控車床機械可調(diào)式中心架構(gòu)提供方法論上的指導(dǎo)。