車床進給限位裝置的外部改造

何楚亮，袁滿林

（東莞理工學院 機械工程學院，廣東 東莞 523808）

金工實習是工科院校重要的實踐性教學環節。車工實習是機械類專業一項主要內容，安全則是實習的前提條件。在車工實習中,最容易出現安全事故的是自動進給環節[1]。在普通車床使用橫向或縱向自動進給，對工件進行切削時，操作者應在短時間內及時、準確地將車刀快速退出和停止主軸轉動。要完成上述動作，操作者需要操作嫻熟且精力集中，否則容易發生刀架和卡盤碰撞損壞，甚至造成人身和設備事故，同時導致工件廢品產生。

東莞理工學院機械工程學院金工實習的學生,在執行自動進給時，因思想緊張或用力過大，而將自動手柄過度地打上或打下的現象屢見不鮮，一直未能有效地得到控制。雖然國內外對車床進給限位裝置研究有很多，但大多數是針對車床內部進給系統進行研究，例如，對機床進給系統同步進電機運動控制進行研究等。鑒于學院車床設備的現狀，對機床內部進行改造，不符合實情，故本文研究主要針對車床進給裝置外部的改造。

通過分析學院車床設備的操作特點,本文將設計一種既能消除安全隱患，又能簡化操作的進給限位裝置。

1 進給限位裝置的設計

通常滿足進給安全裝置設計要求的途徑，包括機電、機械、光電等實現方案。鑒于學院車床設備的現實情況，本文主要研究方向是，制造一款結構簡單、體積小、凈質量小、易于拆裝的進給限位裝置。

1.1 限位裝置的主要結構

在多個設計方案中，本文進行了安全性、實用性、美觀性及低成本性等方面對比，優化篩選出如下方案：利用自動檔進給限位裝置為主要結構，其由兩個部分組成：

（1）定位部分。主要由定位外圈和夾緊螺栓組成，通過夾緊螺栓，可以將定位外圈固定在自動進給手柄上，并且不影響原有裝置的正常運動；

（2）限位部分。主要是一個旋轉定位蓋，可以較好地配合到定位外圈上。

裝置結構如圖1所示。

圖1 進給旋轉限位裝置

1.2 定位外圈的設計

圖2 定位圈設計

定位外圈形狀的設計，是按照自動進給手柄的旋轉固定圈尺寸設計的，本文將定位外圈分成兩個半環，用螺栓夾緊固定。半環的直徑，是手柄旋轉固定圈的直徑Φ 64.8 mm，厚度為10 mm，長度就是手柄旋轉固定圈的長度20 mm（如圖2所示）。

1.3 旋轉限位蓋

由于本文設計的旋轉限位蓋的高度，決定于伸入定位外圈的長度和突出手柄的長度，分別都是10 mm，所以長度取50 mm,直徑為Φ 65 mm，厚度取10 mm（如圖3所示）。

圖3 旋轉限位蓋

2 進給限位裝置的工作原理

通過將旋轉定位蓋轉動到手柄的前面，對手柄初始停止位置的阻擋，限制手柄只能打下檔和停止檔，這樣車床只能實現左右進給及停止的功能；當將定位蓋旋轉到手柄的后面，對手柄初始停止位置的阻擋，限制手柄只能打上檔和停止檔，這樣車床只能實現前后進給及停止的功能。當旋轉蓋觸碰到位置C時，實現檔位只能夠打左右進給檔；當旋轉蓋觸碰到位置A時，檔位只能夠打前后進給功能。

原理結構如圖4所示。

圖4 結構原理圖

3 進給限位裝置應用

在車床上增設進給限位裝置后，不僅沒有影響到車床本身的正常運轉，而且增加了車床執行自動進給的安全性，減輕初學操作者的緊張情緒，使得自動進給操作非常安全。由運行結果證明，本文設計的進給限位裝置，能夠滿足實際要求，從而成功地實現了在車床上避免橫向或者縱向自動進給時，因情緒緊張或用力過大將自動手柄過度地打上或打下，而引起的安全事故。

目前，學院現代工業技術實習中心，對現有學生工程訓練實習中的幾臺車床，都安裝了進給限位裝置，并將其布置在橫向和縱向自動進給手柄上，不干涉車床操作和維修，且幾乎不受鐵屑、油污的影響。經過學生金工實習時的使用，未發生一起類似事故。師生們普遍認為該裝置操作簡單，安全可靠。

4 結束語

在車床橫向和縱向自動進給手柄上，增設進給限位裝置后，在執行橫向或者縱向自動進給時，執行停車效果顯著。解決了橫向或者縱向自動進給引發的安全隱患，消除了初學者在這方面的畏懼心理，降低工件廢品率。

在橫向和縱向自動進給手柄上，安裝限位裝置，實現了裝置對操作者和設備的有效保護，減少安全事故。

在使用車床加工過程中，有利于初學者在短時間內掌握自動進給操作要領，提高工件加工品質。

本文設計的進給限位裝置結構簡單，體積小，凈質量小，容易形成產品。

[1]龔國尚，傅水根.金屬工藝學實習教材[M].北京：中央廣播電視大學出版社，1996.