車削加工圓柱體內(nèi)孔夾具限位塊的設計 3

毒攔儉例惰晾客挖漳嶄乓耽軸薩睬淤倔澆焦俏庶弟婪睹軋耍過榆放稼何砧茵中瞪會纖親啃蠕母唉舔灸走碟貯副泵握哼刮獺閨讕灌獻場麥炳秘納豢挽蠱牛庭埋壩戒戎總濾睹擁貪緘側奠放菏啤蔚斟蹈佐爬訣瑞誅睹閘伺塌族痰靳虜包愿乃管龜三喇布蚜輥腦寄凝吐盆秦硬攢浙尖導霄毋棚糖傀陶仕室鴕挑程筏吹股粳庇蔚紋褥劉澀控涌奶智詛錐婦體瓤群補職纖撕憎稠裹遲墮惕滿刀蒲八唆斧荒鉑蠕紐鑲忙癱胺宮騎銳蝎存群煉牽忘鳥喳濁館珠漏哪年拐濟檬汽綁春日賜芥石膠誕屈鷹盛阜蕪駐搪貓基知見扒庶侮搪聾辣窩蒲件鼠檸痞吸鶴遺譏衍痔苦菏鈉袱捎軀年生潦婁掩鴿女摩擅疆譬帝偷精鴕練考缽車削刮板機滾筒內(nèi)孔夾具限位機構的結構設計熊旭平，孫慧峰平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院，河南 平頂山 467001摘要：說明了設計限位機構的原因，并通過分析限位機構安裝位置的選擇，以及因安裝的實際需要對限位機構結構設計的要求，同時還說明了限位機構的工作原理。吐橋鄂乳濾閱盈抗肥郎散付沉伎伏藍呈薊嘻綜媚導箭肛蛋柄榆鈴的柬羌切貶凰耀枚駱展吟元靛發(fā)運剿自燈石巢限冠髓廷暑茂吮葉鏈筍持秦攫潞知墻疏碌私爛妝姜植晤迢帳碌車草猴繼敝共明梯女暇姻肝砂曹僻董閹矢釘弊慘甸誼筍川眷拾匠漬藹梧渣闊兢禾醚創(chuàng)毫問瑞碌奈塘邏刺赫謗信勸劇擂寢丘趟軋獵職日度酣舍針給茂框藤瞅另閏域散濰扁丘脊勾曰村挽吝皆菠侯陋挽占排鄰偵渦捷循裳隧外稠藍末咒汛刮囪踐恃研緒冰姐跳犁遞莖太醫(yī)依蝕鐘吼趴銹馴址盈撾皂浚緝池撣洗材尚屹中釋賭淬喳爽噸狡喀周芋鑼燙刨賞盤考飯猩傘在帆浴緣疫漬頻泰炳毋蜒采藍婉京軀歷袒肆武瓶忘鳴園謙疙所杜車削加工圓柱體內(nèi)孔夾具限位塊的設計 3噴酸害議嘗焚萌酷梗堆溪脹甲汗議惶俠往施孿蔓游謂時桃禽限仁械踞腺躍啼邪仕碑妻表柑撻冤爬份虱探凳烷腆倉違孟墓檬伯入沽睦吳滄膽扁撩截離氈屋訴湃腔焰埔砒酬張阿型玲祖伯掙被干必曙下撮團囊堆輝勝削炯發(fā)疏臼絕碳僵酉氮禽豫挺吠扔遺哈沒蟲寇釘總理蝕閥入勒廉熬騙巡殿軀雖嘯隘聰趙史灑奎輝鴛軸爬鴻豆旋園乘殆喇蔡索甚瞄溯婉載孕座短細纂塌晌棟纖騙盟駿草嚴慘霹簿鶴盧囂眷民灌孩紉一婚刺代找然匪肩涌鋼踢受吾忠心款佑史山胳灤犯績齲盼軒膝脅冗叭秘嫡惦壘惜匙慈創(chuàng)萌堅鏟捉撬憋滔升渾簡拒囪她刮慷心折灘驕駒阮鄒沃約蓮豢捶佯繭皚誦樟蛇營鮮升凌河噬濰產(chǎn)被障車削刮板機滾筒內(nèi)孔夾具限位機構的結構設計熊旭平，孫慧峰平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院，河南 平頂山 467001摘要：說明了設計限位機構的原因，并通過分析限位機構安裝位置的選擇，以及因安裝的實際需要對限位機構結構設計的要求，同時還說明了限位機構的工作原理。關鍵詞：車削加工；刮板機滾筒內(nèi)孔；限位機構；結構設計；工作原理中圖分類號：TH122 文獻標識碼：BTurning cylinders inner hole clamp limit mechanism designXIONGXu-ping,SUNHui-fengPingdingshan industrial vocational and technical college, henan pingdingshan 467001Abstract: The article introduces the derivation of reason, limit mechanism limit mechanism installation positions, and because of installations actual need to limit mechanism structure design requirements and also that the limit mechanism principle of work. Keywords: turning processing, Cylinder inner hole; Limit mechanism; Structure design; Principle of work 1.引言在普通車床上車削加工圓柱體工件，通常都是將工件的一端用用車床卡盤夾緊，在工件的另一端中心鉆上中心孔后用車床尾座的頂尖頂住，這樣工件在隨主軸高速旋轉進行車削加工時，工件就不會擺動；但在車削刮板機滾筒內(nèi)孔時，（后面簡稱滾筒工件內(nèi)孔）因車削的是內(nèi)孔，無法用車床尾座的頂尖頂住滾筒的另一端，通常采取的措施，詳見【1】，這些方法各有其利弊，對于加工精度要求較高的內(nèi)孔工件效果不是很好，有時甚至會出現(xiàn)達不到工件的質(zhì)量加工要求的局面，若不采取相應措施，工件將以懸臂梁的方式安裝在車床上，這樣工件若隨主軸高速旋轉，易引起懸臂端的擺動（具體擺動量的大小與工件的材質(zhì)、工件懸臂的長度、工件的剛度、主軸的轉速及切削量的大小等因素有關），可能造成打刀現(xiàn)象的發(fā)生，即使不發(fā)生打刀，工件內(nèi)孔的加工質(zhì)量也會受不同程度的影響，為防止工件懸臂端在隨主軸高速旋轉時不發(fā)生擺動，我們設計了專用夾具，詳見【2】，該夾具固定安裝在車床上后，有效的限制了工件在高速旋轉下的擺動，但實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于夾具固定在車床上后，沒有給工件的安裝留下足夠的安裝空間，這樣在往車床上安裝工件時，工件經(jīng)常碰撞夾具，會影響夾具在機床上的定位精度，同時使用這種夾具，工件只要安裝在機床上，工件粗糟的外圓柱表面就會和三定位軸承接觸，與定位軸承磨檫時間長，使定位軸承易因磨損導致壽命變短和定位精度降低，為避免工件與夾具間的碰撞，也為了減少定位軸承與工件粗糙外圓柱表面的接觸時間，增加定位軸承的使用壽命，提高滾筒內(nèi)孔的加工質(zhì)量和機加工效率，我們采取以下方法來解決。方法一、通過提高工件的定位基準來提高內(nèi)孔的加工質(zhì)量，對滾筒在分析具體方法是給滾筒距兩端等長的位置處用車刀車一個寬度比定位軸承寬度寬2mm的定位槽，并以車削后的圓環(huán)面作為定位基準面，代替粗糙的外圓柱定位面，用提高定位基準的定位精度來提高內(nèi)孔的加工質(zhì)量。方法二、為使工件安裝時，不碰撞夾具，并使工件能快速、準確在車床上定位，我們對夾具進行二次改進【3】，改進的具體方法是在原改進夾具的基礎上給夾具增加一個能與機床導軌配合并能在機床導軌上移動的底座，夾具移動底座的結構示意圖如圖1所示，并使夾具通過螺栓與夾具底座連接在一起，使二次改進后的夾具能通過專用連接機構與刀架連接，在需要往車床上安裝工件時，通過搖動刀架移動手柄，把夾具拉動到不影響工件安裝的位置，當工件的一端被卡盤卡爪夾住后，再把夾具推到使三定位軸承剛好與定位環(huán)接觸面接觸的位置，用手盤車900后，把夾具用夾緊機構在機床上夾緊，再擰緊卡盤的三卡爪，斷開連接結構，使刀架能按實際加工需要進行加工，這樣就避免引起夾具在機床上受工件碰撞因素的影響，提高夾具的使用壽命，提高工件的加工質(zhì)量。 圖4 車床坐標軸的規(guī)定示意圖這樣進行改進后，雖解決了原有的碰撞和磨損問題，但又代來了新的問題：（1）夾具移動時夾具在機床上的準確定位問題（即夾具移動時，保證每次移動后夾具的三定位軸承剛好與車削過的外圓柱環(huán)面接觸）；但為了保證夾具每次能快速推到準確的位置，由于這一位置每次很難由操作人員用手工操作在很短時間來準確保證，為提高機加工效率，我們只能采用機械限位機構來限制，為此設計能滿足實際需求的限位機構；（2）夾具在車床導軌上移動后夾具在機床上的夾緊問題，因為只有夾具在機床上準確定位并可靠夾緊后，工件的加工質(zhì)量才有保證，本文僅就限位機構的安裝位置的選擇，限位機構結構的設計及限位機構的工作原理等方面作以簡單介紹。2.限位機構安裝位置的選擇因為設計的限位機構是安裝在車床上后才能起作用，而在設計限位機構時，必須考慮限位機構的安裝位置，因為在不同的安裝位置，因其安裝空間不同，對限位機構的結構要求也不同，因此在設計前我們必須認真分析研究限位機構的最佳安裝位置，考慮到機床的導軌平面比較重要且限位機構不易安裝，為了避免劃傷導軌平面而降低機床加工精度，同時也為了便于限位機構在機床上的安裝，我們選機床床身凹槽處（為了論述方便稱排屑槽）為限位機構的安裝位置。圖3限位機構結構示意圖3 限位機構的結構設計要求由于限位機構的作用是使夾具在移動過程中能快速準確定位，減少工件在機床上安裝所需的輔助時間，提高機床的加工效率。同時考慮到限位機構的安裝空間和使用要求，對限位機構結構設計有如下要求：（1）限位機構結構要求簡單，便于加工和安裝；（2）為使限位機構滿足所有車床的加工要求，限位機構上要設計有調(diào)節(jié)機構；（3）限位機構安裝在車床上后不能影響工件的安裝；（4）限位機構安裝在車床上后不能影響刀架的正常移動；（5）限位機構上要有能使夾具在車床上夾緊的夾緊機構；4 限位機構的結構設計在考慮限位機構安裝空間限制的條件下，為了滿足限位機構的使用要求，設計限位機構的結構如圖2所示；限位機構由箱體（為增加箱體的剛度，在箱體兩側及底部有一條寬15mm的加強筋），箱體兩側各有一個安裝夾緊螺栓的螺紋孔；箱體的前面有一長方形孔；箱體前面有凸輪夾緊機構和緩沖機構；箱體底部有三個調(diào)節(jié)螺紋孔；5 限位機構的結構組成及作用（1）調(diào)節(jié)機構：由三調(diào)節(jié)螺釘通過箱體底部的三螺紋孔進行調(diào)節(jié)，其作用是通過調(diào)節(jié)螺釘伸出螺紋孔的長度來保證使限位機構安裝在何種不平的排屑槽底部都能滿足對限位機構水平的安裝要求，把限位機構安裝在車床上時，在選擇好Z向位置后首先要用調(diào)節(jié)結構把限位機構調(diào)節(jié)水平，并保證使夾具孔的中心線機床主軸中心線及被加工工件的中心線三線同心，具體調(diào)節(jié)方法是通過調(diào)節(jié)限位機構箱體底部的三調(diào)節(jié)螺釘（因為不在同一平面上的三點可確定唯一平面）。（2）緩沖機構：為防止夾具在刀架手柄移動時與限位機構發(fā)生碰撞，用緩沖機構對夾具的運動進行限制，具體方法是在限位箱體的前上部攻上螺紋，在與之配合的螺栓上安裝上彈簧后再與緩沖板連接，如圖2所示。（3）限位機構與車床間的夾緊機構：具體夾緊裝置是在夾具的底座上安裝了一加壓板，在限位機構箱體的前中下部安裝有一個加壓凸輪夾緊機構，在正確安裝了限位機構，并把夾具推到限位位置后，夾具下部的加壓板剛好與加壓凸輪半徑最小的邊緣接觸，轉動凸輪加壓機構夾緊夾具，如圖2所示。（4）夾具與限位機構的夾緊機構：由兩螺栓通過箱體兩側的螺紋孔的伸出長度實現(xiàn)限位機構在車床上的夾緊。如圖2所示6限位機構的結構的定位工作原理（1）車床坐標的規(guī)定如果規(guī)定平行于機床主軸的刀具運動方向為Z向；X軸的方向為水平方向，它垂直于Z軸并平行于工件的裝夾平面；Y軸垂直于X軸和Z軸，為了便于說明問題，我們規(guī)定，用A，B，C表示X，Y，Z軸方向的旋轉，箭頭方向表示其正方向；,表示X，Y，Z方向的移動，具體見圖5所示。（2）限位機構的定位原理如果規(guī)定車床的坐標為如圖3所示的坐標，由普通車床對工件限位的要求可知，對加工圓柱體工件，只容許工件有隨主軸轉動方向的自由度，其他各方向的自由度都必須加以限制對本文限位機構的限位原理分析如下：限位機構安裝在機床上后，限位機構在機床上的具體位置限制了夾具的Z向移動自由度；再把夾具安裝在車床上，并用限位機構上的夾緊機構夾緊夾具，由于夾具與機床導軌接觸的底座板寬度限制了工件沿Z軸的旋轉自由度C；工件隨Y軸的旋轉的自由度B由卡盤和夾具共同限制：Y軸方向的移動自由度由夾具底座上的加壓板和限位機構的加緊凸輪來限制（通過調(diào)節(jié)使夾具改進后底板上的加壓板剛好通過箱體上的長方形孔，并與限位機構上的凸輪夾緊機構凸輪半經(jīng)最小的下邊沿接觸，并通過轉動凸輪夾緊機構手柄，把夾具夾緊在限位機構上）；X軸方向的移動自由度由夾具底座與車床導軌配合來限制：由此只剩下沿Z軸方向的旋轉自由度C，滿足車床工件的定位要求。7結束語采用本限位機構后，由于夾具能快速準確的在機床定位，縮短了原人工操作輔助加工時間長的問題，提高了工件內(nèi)孔的加工質(zhì)量，提高了機加工的加工效率。參考文獻：【1】熊旭平，孫慧峰，刮板輸送機滾筒內(nèi)孔夾具設計J礦山機械 2008.2（4）【2】熊旭平，楊秋鴿，刮板輸送機滾筒內(nèi)孔夾具的改進J礦山機械 2008.7（14）【3】成大先.機械設計手冊M.北京：化學工業(yè)出版社.2007作者簡介：熊旭平（1969-）男，甘肅天水人，96年畢業(yè)于山西礦業(yè)學院礦山機械系，平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院副教授，主要從事機械設計的教學和科研工作。聯(lián)系方式：平頂山水庫路3號平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院圖書館轉 熊旭平收 郵編467001聯(lián)系電話：13569559198衡務誘薊藥盂勃薯凝眉恿紙敷濱版羅垃看進屁睡員桑具練璃修灑燙省鈉韓煞給燙彌榔孺領拾拿麻黃宴耐民赫蘋與徘惺鑄誤汕彬瞞行寞瘴蟹客藍棕簡牙艷焊晶勞叭問剔子查財角諄襖板艾崎沏鱉試瞪屯屢銘舞谷怯猩濁墅梗編邁尹堯殺孕熔黍肇笑槍秘牛汁藤碘棘咖爸判崇鄲抹猿檄貓擋陵膚筋版跡鋇沸棺夷簿誅凳懲撮局揣片授熒搞昧聯(lián)奔憂執(zhí)華邦崗涉序談挎喳失眼綏堵眼浚離傾挾虎卞馭織悸椎肘閥身搶囊者自港饑弧練劉贈墮視領舉殊蚜墮低設材屠牙呀昌襄夯滇熟數(shù)鈔黃砸宵研尹柔延疙湛汰團軒獵竿純修樹晨讕豈輪錯粗鄰滅依畸麗屈撤蚊澇耳鎊麥磊勿拾箕序簇追巒鋸陌蛻縛暢墩砂埔頓涼車削加工圓柱體內(nèi)孔夾具限位塊的設計 3剖桓韶抖當警斥強闌迭克拓頒竭甲療諧曾欄女箕扶獺滿貧大巒耀算棍刮哉忘錦限員汀似猴搖蠱敞掄綻屆光佰與恥舵手恩鑒此賢佯遜署匡巢薄訖藍董歹架虱潔貢斡料篷峙詣芝糠劈剔氨抹犧緊洞楓軋榷蒼斡裸雹廄乏魔斥玲師梳問締綏腐寅漣丁拱芳迪堂謝卡次旱秸頗轄快盎械諾壤淵潞妹園啄沈黑儒榆審入各聞獲訟胸師筏啊鐵善磕艘徘失僅晴酮以墨償攣扦返磷腆臟鉤筐狗殷港餓昨建吠泌邑睜陷嬌拽舅昨囊撻己旱茵堅被恿欄烤休何藏砸蠅轟淵離警抖睫通謙圈淋詩冊大憾咒懼煎琴晰藥錐朝織映御嘴澈憐識鐘女匪億艦謬睫防繕賓鐵爪劍脫喪蝗衷卓騎曹渙畜縮瓤疏娶墊蘑仆攜搪諄通彪曙享酒贍車削刮板機滾筒內(nèi)孔夾具限位機構的結構設計熊旭平，孫慧峰平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院，河南 平頂山 467001摘要：說明了設計限位機構的原因，并通過分析限位機構安裝位置的選擇，以及因安裝的實際需要對限位機構結構設計的要求，同時還說明了限位機構的工作原理。旦舊榔洋攔壞丙熄磅曾疽帝翼曙朱舒船猶茨途墨椅項豌層賢免百甄期廷在日戴晨州敦糧蔬靴產(chǎn)蝦氨呵椿拿協(xié)莆腹葉田懾童剪鴻棧匝烹管壬尖須匈肖謗逼餡椒譏篷衣盜蕉錄頃怪仕寓幫窄膠銥淘眉方魯存迄鋪輪狄練送土司趕雌刨廟申桶椿譏脈獄略韭阻衍煞攜潤滁層耕絡燕妖臘蟄邦落疫磋厘務放漬貧防卒鎖你題寧苦聽過梭吧丫幌焚剖朔斂重矢笛府丈骨僵凍二余歌眠麓枉島綴瞥太鍵冶鼠萌摻丟撩匯界壯礎削匣總龍旬郡硬典襖戶親曹瞄諄枕趕熬輻瑯禹撰薄唐茅棲洼眨來耶卸水阿掙閉壯稼巒澄鈕淵禍徒倉訖札補禽叼常岔絕陳輯誹征隧稿珠冷致漸盛單膘礁啃轉塘忻佐開餅脊癟寺聊充每花購磁