活塞環(huán)金相試樣切割機(jī)雙輪操作移動(dòng)式升降臺(tái)設(shè)計(jì)

摘要：活塞環(huán)金相試樣切割機(jī)由機(jī)械部分和控制部分組成，機(jī)械部分由砂輪片切割機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、夾具、機(jī)體和冷卻系統(tǒng)組成，采用砂輪片切割機(jī)構(gòu)固定不動(dòng)，夾具內(nèi)的活塞環(huán)金相試樣前后、上下進(jìn)給的切割方式工作，本文針對(duì)進(jìn)給結(jié)構(gòu)、夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)型式為雙輪手動(dòng)控制的前后移動(dòng)式升降臺(tái)。

關(guān)鍵詞：活塞環(huán)金相試樣切割機(jī);進(jìn)給機(jī)構(gòu);雙輪手動(dòng)控制的前后移動(dòng)式升降臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：U664.121.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0090-02

0? 引言

前后移動(dòng)式升降臺(tái)大多前后移動(dòng)與升降運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是相互獨(dú)立的，易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)完成，需要在完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)后再完成另外一個(gè)運(yùn)動(dòng)，操作時(shí)很不方便，而且操作不當(dāng)會(huì)對(duì)機(jī)器造成損傷，效率低下，通過(guò)改進(jìn)可以提高生產(chǎn)效率。

1? 技術(shù)方案

雙輪手動(dòng)控制的前后移動(dòng)式升降臺(tái)，包括安裝機(jī)架、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)上套設(shè)有箱體，該箱體上通過(guò)水平導(dǎo)軌與夾持機(jī)構(gòu)連接，安裝機(jī)架上設(shè)置有一對(duì)水平導(dǎo)桿，箱體套設(shè)在該水平導(dǎo)桿上;前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滾珠絲桿副和手動(dòng)輪一，滾珠絲桿副包括絲桿軸以及套設(shè)在該絲桿軸上的滾珠螺母，絲桿軸一端與手動(dòng)輪一連接，另一端穿入箱體內(nèi)并通過(guò)滾珠螺母與該箱體連接;升降機(jī)構(gòu)包括依次相連的手動(dòng)輪二、回轉(zhuǎn)軸和花鍵軸，花鍵軸上套設(shè)有與其相配合并能沿其軸向相對(duì)滑動(dòng)的花鍵套，花鍵軸上套設(shè)有滑移軸，該滑移軸的一端與花鍵套連接，滑移軸的另一端穿入箱體內(nèi)并通過(guò)換向機(jī)構(gòu)與立軸傳動(dòng)連接，立軸上端絲桿部分套設(shè)有滾珠螺母座，滾珠螺母座上固定設(shè)置有用于安裝水平導(dǎo)軌的蓋板，蓋板與箱體頂端可分離連接。

雙輪手動(dòng)控制的前后移動(dòng)式升降臺(tái)可實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)和升降同時(shí)完成，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的滾珠絲桿副在手動(dòng)輪一的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾珠螺母帶動(dòng)整個(gè)箱體及夾持機(jī)構(gòu)的前后移動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)軸在手動(dòng)輪二的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與之連接的花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，花鍵軸通過(guò)花鍵套帶動(dòng)滑移軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滑移軸通過(guò)換向機(jī)構(gòu)將水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為豎直方向立軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，立軸上方絲桿部分與滾珠螺母座相連，進(jìn)而把立軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滾珠螺母座的升降運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)蓋板及夾持機(jī)構(gòu)完成升降運(yùn)動(dòng)。當(dāng)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)，由于升降機(jī)構(gòu)中的花鍵套和滑移軸可在花鍵軸上進(jìn)行前后方向的平動(dòng)，使的前后移動(dòng)與升降運(yùn)動(dòng)之間不會(huì)產(chǎn)生干涉，實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行，使操作簡(jiǎn)化，保證生產(chǎn)效率。

2? 設(shè)備構(gòu)造

2.1 附圖說(shuō)明

圖1為前后移動(dòng)式升降臺(tái)的主視圖，并示出了滾珠螺母座和導(dǎo)向軸的局部剖視圖，圖中拆去手動(dòng)輪一和手動(dòng)輪二;圖2為前后移動(dòng)式升降臺(tái)的俯視圖;圖3為圖2中的A-A剖視圖，示出了升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為圖2中的B-B剖視圖，示出了前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，去掉了水平導(dǎo)軌和夾持機(jī)構(gòu)。

圖1-圖4中：100、安裝機(jī)架，110、水平導(dǎo)桿，200、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)，201、橡膠伸縮套，211、絲桿軸，212、滾珠螺母，213、擋圈，214、調(diào)整墊，220、手動(dòng)輪一，300、升降機(jī)構(gòu)，301、圓柱銷(xiāo)，302、橡膠伸縮套，310、手動(dòng)輪二，320、回轉(zhuǎn)軸，321、壓塊，330、花鍵軸，340、花鍵套，350、滑移軸，360、換向機(jī)構(gòu)，370、立軸，380、滾珠螺母座，381、導(dǎo)向軸，390、蓋板，400、夾持機(jī)構(gòu)，500、箱體，510、護(hù)罩，511、檔邊，600、水平導(dǎo)軌。

2.2 詳細(xì)說(shuō)明

如圖1和2所示，雙輪手動(dòng)控制的前后移動(dòng)式升降臺(tái)包括安裝機(jī)架100、前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)200、升降機(jī)構(gòu)300和夾持機(jī)構(gòu)400，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)上套設(shè)有箱體500，該箱體上通過(guò)水平導(dǎo)軌600與夾持機(jī)構(gòu)連接，安裝機(jī)架上設(shè)置有一對(duì)水平導(dǎo)桿110，箱體套設(shè)在該水平導(dǎo)桿上。

如圖3所示，前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)200包括滾珠絲桿副和手動(dòng)輪一220，其中滾珠絲桿副包括絲桿軸211以及套設(shè)在該絲桿軸上的滾珠螺母212，該絲桿軸一端與手動(dòng)輪一通過(guò)鍵連接，另一端穿入箱體內(nèi)并通過(guò)滾珠螺母與該箱體連接，滾珠螺母與箱體之間還設(shè)置有調(diào)整墊214。手動(dòng)輪一轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿軸上的滾珠螺母將該轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平方向上的平動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)。

如圖4所示，升降機(jī)構(gòu)300包括依次相連的手動(dòng)輪二310、回轉(zhuǎn)軸320和花鍵軸330，回轉(zhuǎn)軸一端與手動(dòng)輪二通過(guò)平鍵連接，回轉(zhuǎn)軸另一端特別加工出連接結(jié)構(gòu)并開(kāi)設(shè)有連接孔，花鍵軸前端開(kāi)設(shè)有與回轉(zhuǎn)軸連接孔相匹配的孔，兩者之間通過(guò)圓柱銷(xiāo)301連接。

花鍵軸330上套設(shè)有與其相配合的花鍵套340，兩者之間充分潤(rùn)滑，在軸向能進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)，花鍵軸上套設(shè)有空心的滑移軸350，該滑移軸的一端與花鍵套通過(guò)平鍵連接，同時(shí)使用平槽平端緊定螺釘進(jìn)行固定，滑移軸的另一端穿入箱體內(nèi)并通過(guò)換向機(jī)構(gòu)360與立軸370傳動(dòng)連接，當(dāng)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)作用設(shè)備發(fā)生前后移動(dòng)時(shí)，滑移軸和花鍵套一起可在花鍵軸上實(shí)現(xiàn)滑移，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)作用花鍵軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑移軸在花鍵套的帶動(dòng)下一起轉(zhuǎn)動(dòng)，前后移動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)之間不會(huì)形成干涉現(xiàn)象。

立軸370上半部為絲桿軸，下半部為光軸，其中上端絲桿部分套設(shè)有滾珠螺母座380，滾珠螺母座上固定設(shè)置有用于安裝水平導(dǎo)軌600的蓋板390。所示蓋板與箱體的頂端可分離連接，該蓋板上還開(kāi)設(shè)有與水平導(dǎo)軌相適配的導(dǎo)向槽。換向機(jī)構(gòu)360優(yōu)選一種傳動(dòng)比為1：1的等徑傘形齒輪。

絲桿軸211和回轉(zhuǎn)軸320上均設(shè)置有用于定位的軸承、軸承套以及與軸前端相配合的用來(lái)定位的擋圈213或壓塊321，該軸承套與箱體之間還設(shè)置有用于套裝軸體的橡膠伸縮套201、302，該橡膠伸縮套通過(guò)法蘭與箱體固定連接，橡膠伸縮套的兩端分別用管箍卡接在法蘭和軸承套上。所述的軸承套通過(guò)緊定螺釘固定在設(shè)備的固定主體上，起到限制定位作用，所述的的法蘭通過(guò)緊定螺釘固定在安裝機(jī)架上。

如圖1所示，箱體上設(shè)置有用于導(dǎo)向限位滾珠螺母座380的導(dǎo)向軸381，能保證滾珠螺母座做垂直升降運(yùn)動(dòng)。

如圖1、圖3和圖4所示，位于水平導(dǎo)桿110上方的箱體兩外側(cè)壁上設(shè)置有一對(duì)護(hù)罩510，該護(hù)罩上端相對(duì)于箱體頂端伸出有用于限位蓋板的檔邊511，該檔邊與蓋板之間設(shè)置有密封條。

3? 結(jié)論

雙輪手動(dòng)控制可移動(dòng)式升降臺(tái)部件應(yīng)用在活塞環(huán)金相試樣砂輪切割機(jī)上，設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)緊湊、剛性高、操作性好，前后移動(dòng)的導(dǎo)軌面與砂輪端面的平行度、升降運(yùn)動(dòng)的夾具鉗口基準(zhǔn)面與砂輪端面的平行度均高于同類(lèi)金相試樣切割機(jī)的相應(yīng)靜態(tài)精度，金相試樣的切割平面光滑平整，達(dá)到了研發(fā)的預(yù)期目標(biāo)。下一步，我們將研發(fā)伺服控制可移動(dòng)式升降臺(tái)，拓寬公司產(chǎn)品線(xiàn)，滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。

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