陳云霞， 張占鋒， 潘繼超

（新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司，河南新鄉(xiāng)453000）

0 引言

我公司生產(chǎn)的2M8015立式中心孔磨床上的夾緊裝置，“V”形卡爪和指形卡爪分別固定在左右溜板的上部，能夠?qū)崿F(xiàn)圓柱形工件的自動(dòng)定心的夾緊方式。隨著本機(jī)床在機(jī)械行業(yè)的推廣應(yīng)用，有些回轉(zhuǎn)類零件，雖然基本尺寸在機(jī)床的加工范圍內(nèi)，但其結(jié)構(gòu)特殊，比如軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔等，卡爪無法夾持，為適應(yīng)這些特殊工件夾持的需要，在原自動(dòng)定心夾緊裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了卡爪安裝導(dǎo)軌。為實(shí)現(xiàn)卡爪上下移動(dòng)，設(shè)計(jì)了螺桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

圖1 工件夾緊裝置

1 存在問題

我公司生產(chǎn)的2M8015立式中心孔磨床，用于磨削軸類零件兩端的中心孔，以提高兩端中心孔的同軸度，從而提高軸類零件的加工精度。磨削軸類零件的中心孔時(shí)，工件一端中心孔放在尾座頂尖上定位，另一端由上端的工件夾緊裝置夾持。磨頭的回轉(zhuǎn)中心、卡爪夾持中心和尾座頂尖中心在同一直線上。工件夾緊裝置導(dǎo)軌板安裝在床身導(dǎo)軌上，并與床身導(dǎo)軌方向垂直。工件夾緊裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。工件夾緊裝置導(dǎo)軌板1上，安裝有左溜板2和右溜板5，左、右溜板上部分別裝有直卡爪3和V形卡爪4，V形卡爪4和直卡爪3固定在左右溜板上部。夾持工件時(shí)，V形卡爪4和直卡爪3在正反螺旋絲杠螺母帶動(dòng)下，相向運(yùn)動(dòng)，夾緊工件，絲杠的螺距和卡爪的角度保證了卡爪定位中心相對(duì)不變，這樣裝夾工件后能夠自動(dòng)定心，不用再找正工件，節(jié)省裝夾時(shí)間，提高加工效率，操作方便。但是，對(duì)于軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短的工件，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔的零件，如圖2、圖3所示，這兩種工件的最大直徑都超出了夾緊裝置的夾持范圍（最大夾持直徑為φ125，機(jī)床的最大回轉(zhuǎn)直徑為φ290），卡爪在溜板上部時(shí)無法夾持。

圖2 定位軸頸尺寸較短工件

圖3 開槽或有孔類工件

2 問題分析

如果工件軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔，那么有兩種加工方案可以實(shí)現(xiàn)：第一，是把卡爪的夾持范圍加大，讓工件的最大直徑也在夾持范圍內(nèi)，這樣工件可以整體上移，而不會(huì)與夾緊裝置干涉。這樣一來，機(jī)床的整體中心距將加大，要將磨頭和尾座中心距都加大，需要改動(dòng)整個(gè)機(jī)床的結(jié)構(gòu)，而磨頭向前伸出過多會(huì)引起機(jī)床重心偏移，在床身后部還要增加配重機(jī)構(gòu)，所以這種方案不可取。第二，直接改動(dòng)卡爪位置，就是將卡爪下移，這樣，既能夾住工件定位軸頸，又不會(huì)干涉。但是，如果把卡爪直接安裝在下面，對(duì)大多數(shù)工件來說，夾持位置就會(huì)距砂輪較遠(yuǎn)，這樣，當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)磨削時(shí)，軸端跳動(dòng)較大，磨削效果不是很好，所以只有在加工特殊零件時(shí)，才要求把卡爪移動(dòng)到下方。為了能夠做到加工一般工件時(shí)卡爪在上方，加工特殊工件時(shí)卡爪在下方，最好的方法就是卡爪可以根據(jù)需要上下移動(dòng)。分析認(rèn)為第二種方案，既不會(huì)影響機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)，改動(dòng)起來又比較方便可行。

3 解決措施

為了使卡爪能夠上下移動(dòng)，我們重新設(shè)計(jì)了左右溜板結(jié)構(gòu)，如圖4所示，在左溜板2和右溜板10上各安裝一根直線導(dǎo)軌8和一個(gè)滑塊7，卡爪安裝板6、11固定在滑塊7上，直卡爪5和V形卡爪12分別安裝在卡爪安裝板6、11上，螺母座固定安裝在直線導(dǎo)軌左右溜板上端，螺桿通過螺母座3與軸承座4連接，軸承座4與卡爪安裝板6連接。這樣，在轉(zhuǎn)動(dòng)左右螺桿9時(shí)就能帶動(dòng)直卡爪5和V形卡爪12沿直線導(dǎo)軌上下移動(dòng)。直線導(dǎo)軌8安裝時(shí)要與夾緊裝置導(dǎo)軌1上的導(dǎo)軌面保證垂直，這樣直卡爪5和V形卡爪12上下移動(dòng)時(shí)不會(huì)引起卡爪中心偏移。當(dāng)工件軸頭較短或軸頭上端有孔、槽，軸直徑受夾持直徑限制無法移動(dòng)時(shí)，就可以上下移動(dòng)卡爪位置，調(diào)至既能夾住工件、又不影響加工的位置。

圖4

4結(jié)語

改進(jìn)后的夾緊裝置，夾持范圍更廣，以前不能在中心孔磨床上加工的工件，也能很方便地裝夾和磨削中心孔，擴(kuò)大了加工范圍，提高了工件的加工效率和加工精度，受到廣大用戶的好評(píng)。