一種加工中心用工作臺(tái)交換裝置*

汪玉平 張安清 何愛(ài)軍

(安陽(yáng)鑫盛機(jī)床股份有限公司，河南安陽(yáng)455000)

目前，帶工作臺(tái)交換裝置的加工中心大都采用傳統(tǒng)的下置式交換裝置。由于下置式交換裝置的抬起落下和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在交換托架下部，占去了工作臺(tái)移動(dòng)部件支承導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)絲杠的防護(hù)位置，為了導(dǎo)軌、絲杠的防護(hù)，而采用加大工作臺(tái)移動(dòng)部件支承導(dǎo)軌跨距、絲杠兩側(cè)布置、對(duì)稱驅(qū)動(dòng)、雙側(cè)防護(hù)的結(jié)構(gòu)，具體如圖1、圖2所示。讓開(kāi)下置交換裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，會(huì)造成工作臺(tái)移動(dòng)部件支承導(dǎo)軌跨距大、長(zhǎng)寬比不合理、絲杠兩側(cè)雙驅(qū)、機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、兩側(cè)防護(hù)、運(yùn)動(dòng)阻力大、故障率高、交換裝置的抬起落下和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在工作臺(tái)下部維修困難等缺陷。為了克服上述缺陷，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)立式車銑復(fù)合加工中心交換裝置時(shí)，制定了如圖3所示框式上置交換裝置，使導(dǎo)軌、絲杠可集中布置，使用單一防護(hù)，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且維修方便。

框式上置交換裝置的具體結(jié)構(gòu)為:吊裝支架37通過(guò)螺釘、圓錐銷固定在交換工作臺(tái)底座1上，通過(guò)吊裝橫梁32將兩吊裝支架37連接，形成框式吊裝結(jié)構(gòu)，為吊裝機(jī)構(gòu)提供高剛性基礎(chǔ)。液壓缸座18由螺釘固定在吊裝橫梁32上，液壓缸20通過(guò)轉(zhuǎn)軸19與液壓缸座18相連，形成上下運(yùn)動(dòng)的吊裝裝置。工作臺(tái)支架43、固定軸30、大齒輪24通過(guò)螺釘固定在一起，形成交換裝置支承體，其上下運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接桿22、轉(zhuǎn)軸21與吊裝裝置液壓缸20連接，由液壓缸20控制。上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向由安裝在交換工作臺(tái)底座1上的導(dǎo)向座35、導(dǎo)向固定套42、導(dǎo)向軸41組成。導(dǎo)向軸41由壓蓋44固定在工作臺(tái)支架43上。密封圈17用于密封連接桿22與蓋23之間的間隙。2個(gè)圓錐滾子軸承26、40，經(jīng)鎖緊螺母25固定在固定軸30上。交換運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)交換架29旋轉(zhuǎn)來(lái)完成。即，由伺服電動(dòng)機(jī)33帶動(dòng)安裝在蓋23上的減速機(jī)34旋轉(zhuǎn)，使通過(guò)擋圈39固定在減速機(jī)34上的小齒輪38繞大齒輪24旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蓋23旋轉(zhuǎn)。由于蓋23通過(guò)螺釘、圓錐銷釘固定在旋轉(zhuǎn)交換架29上，因而最終帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)交換架29旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度由伺服電動(dòng)機(jī)33通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)和編碼器控制。旋轉(zhuǎn)交換架29的左右回轉(zhuǎn)極限，由固定在工作臺(tái)支架43上的定位塊45和固定在旋轉(zhuǎn)交換架29上的限位支承46、限位塊47完成。2個(gè)工作臺(tái)14分別放置在旋轉(zhuǎn)交換架29兩端，交換時(shí)旋轉(zhuǎn)交換架29抬起，安裝在旋轉(zhuǎn)交換架29上的4個(gè)定位銷28，插入安裝在工作臺(tái)14上的4個(gè)定位套27中，將工作臺(tái)14托起;由于定位銷28的定位，防止了工作臺(tái)14在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中甩出，同時(shí)保證其精確定位，旋轉(zhuǎn)到另一工位時(shí)能夠順利落下。工作臺(tái)14在移動(dòng)工位，由移動(dòng)工位轉(zhuǎn)臺(tái)上的4個(gè)定位鎖緊銷16定位并鎖緊，隨移動(dòng)工位轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行加工;在上料工位，工作臺(tái)14為了上下裝夾、拆卸工件方便，安裝在回轉(zhuǎn)座13上的工作臺(tái)14，可隨回轉(zhuǎn)座13旋轉(zhuǎn)。具體結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)座13固定在回轉(zhuǎn)軸2上，形成一體，通過(guò)圓錐滾子軸承3、15，由鎖緊螺母31固定在上料工作臺(tái)底座4上，上料工作臺(tái)底座4安裝在交換工作臺(tái)底座1上，在上料工位形成回轉(zhuǎn)體。同時(shí)，為工作臺(tái)14換位時(shí)4個(gè)定位銷28能夠準(zhǔn)確插入4個(gè)定位套27中，上料工作臺(tái)底座4上增設(shè)了定位裝置，定位由插銷9插入回轉(zhuǎn)座13上的襯套12中實(shí)現(xiàn)。插銷9向上運(yùn)動(dòng)，由壓縮彈簧10托起，壓蓋11控制最高限位;插銷9向下運(yùn)動(dòng)，由端蓋5、球頭手柄6、偏心軸7、襯套8組成的偏心拉動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng);當(dāng)球頭手柄6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)銷釘連接的偏心軸7也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，插入插銷9下端槽部偏心軸部分，推動(dòng)插銷9運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)座13的定位和回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)座13是處于定位還是回轉(zhuǎn)，由球頭手柄6處在標(biāo)牌36的位置顯示。整個(gè)工作臺(tái)交換機(jī)構(gòu)，完成了工作臺(tái)14的抬起、回轉(zhuǎn)交換、落下和上料工位回轉(zhuǎn)調(diào)整定位功能。由于整個(gè)交換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在上部，不但維修方便，而且下部空出，使工作臺(tái)移動(dòng)部件支承導(dǎo)軌、絲杠及其防護(hù)可以集中設(shè)計(jì)在空出部位，克服了下置交換裝置的諸多缺點(diǎn)。

該工作臺(tái)交換裝置在我公司立式車銑復(fù)合加工中心上使用，經(jīng)過(guò)用戶驗(yàn)證，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，性能穩(wěn)定，能夠滿足要求。

［1］金振華.組合機(jī)床及其調(diào)整與使用［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

［2］汪興橋.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1986.