可調(diào)式彈性支撐架的制作與應(yīng)用

■　山東能源重型裝備制造集團(tuán)新汶分公司 （泰安 271222） 趙忠剛

可調(diào)式彈性支撐架的制作與應(yīng)用

■山東能源重型裝備制造集團(tuán)新汶分公司 （泰安 271222） 趙忠剛

摘要：針對在鏜床和銑床上加工大型結(jié)構(gòu)件或毛坯件時，使用固定支撐架支撐工件所產(chǎn)生的隱患和缺陷，闡述了彈性支撐架的制作、應(yīng)用細(xì)節(jié)及注意事項。

在鏜床或銑床等設(shè)備上加工大型工件時，經(jīng)常遇到必須用支撐架支撐工件懸伸部分的情況，有時工件在加工過程中還需要隨工作臺移動，簡稱“隨行”。很多情況下被加工的工件是組焊結(jié)構(gòu)件或鑄造毛坯件，其底面有較大的平面度誤差，使其在加工過程中隨工作臺移動時，必然會發(fā)生“起伏”變化的現(xiàn)象。加工過程中，當(dāng)工件底面“凸起”處逐漸移向支撐架時，工件會在支撐架的限制下慢慢發(fā)生“抬高”的現(xiàn)象 ，此時工作臺一側(cè)會受到被工件隨夾具帶動的作用，嚴(yán)重時會擠壞機(jī)床工作臺滑道面、調(diào)整楔鐵及導(dǎo)軌面等；同時，支撐架亦會受到更大的壓力，嚴(yán)重時將造成支撐架的變形；另外，還會加大機(jī)床的運(yùn)行阻力，引起“憋機(jī)”現(xiàn)象，并亦有損壞絲杠及螺母的隱患。

加工過程中，當(dāng)工件底面“凹洼”處逐漸移向支撐架時，支撐架的支撐作用力將會隨工件的移動逐漸減小，嚴(yán)重時會起不到支撐作用，使工作臺處于偏載受力狀態(tài)，這同樣會造成機(jī)床工作臺、楔鐵、導(dǎo)軌及絲杠的損壞，偏載嚴(yán)重時亦會發(fā)生“憋機(jī)”現(xiàn)象。此外，上述現(xiàn)象還會造成機(jī)床行程誤差的漂移和工件加工精度的失控，降低工件的加工質(zhì)量和效率。工件底面變形嚴(yán)重時，將會有夾具螺母“崩飛”的危險。因此，對于加工過程中工件“隨行”且底面不平的情況，必須使用彈性支撐架，從源頭上解決上述隱患。

1. 彈性支撐架的制作

通常情況下，根據(jù)機(jī)床工作臺臺面與地面的高度差，設(shè)計彈性支撐架的整體高度。特殊情況要統(tǒng)籌考慮，保證支撐架的高度與工件底面到地面的距離一致。支撐架結(jié)構(gòu)如附圖所示。制作時，首先，分別加工或購置相關(guān)件；其次，將件9、10組焊為一體，將件2、3、4、5及6組焊為一體；然后，將件6的大外圓處纏上紙，把件8用力套裝在件6上，再把件9、10的組焊體組焊在件8上；最后，將各組焊件及件1、7、11的飛濺雜質(zhì)清理干凈，按附圖所示組裝完成并噴漆即可。

浮動支架

注意：滾柱11是工件移動時作轉(zhuǎn)動用的，其表面需淬火處理，以提高使用壽命。彈簧7的長度要足夠，防止工件底面變形較大時出現(xiàn)“壓死”現(xiàn)象；彈簧7的強(qiáng)度要結(jié)合工件的重量制作不同的承載等級，以便支撐不同重量工件時進(jìn)行更換，防止工件重量差別較大而導(dǎo)致使用單一彈簧過程中出現(xiàn)“軟體”或“過硬”的現(xiàn)象，造成彈性支撐架失去緩沖支頂?shù)男Ч；?與滑套8的配合間隙約為0.1mm，并且須保證兩組滑套與滑柱平行，且其導(dǎo)向滑動配合的長度不低于滑套配合孔直徑的2倍，防止支撐工件移動

時發(fā)生“別卡”現(xiàn)象。U形座的U形槽面必須光滑，加工精度要求表面粗糙度值Ra≤3.2μm；焊接時，盡量保證兩U形座、U形槽同軸度，最好采用圓軸定位組焊。

2. 彈性支撐架的應(yīng)用

首先，將彈性支撐架結(jié)合工件的尺寸結(jié)構(gòu)和加工時工件的運(yùn)行情況安置在機(jī)床工作臺附近對應(yīng)的位置；其次，根據(jù)工作臺臺面距離地面的高度和支撐架支撐工件后彈簧的壓縮量來調(diào)整支撐架支腿上的4個可調(diào)螺栓，注意適當(dāng)將支撐架調(diào)高一定高度，待放上工件后再適當(dāng)調(diào)低至合適，防止發(fā)生上調(diào)困難的問題；然后，將工件吊放在工作臺和支撐架上，通常情況下工件底面與工作臺面有斜向間隙，靠近支撐架側(cè)的間隙最大，此時須調(diào)整可調(diào)螺栓，直到工件底面與工作臺面基本平行靠實為止；最后，找正工件，塞實楔鐵并緊固所有壓板螺母，加工工件即可。

注意：使用過程中，滾柱外圓面及U形座的U形槽內(nèi)必須涂抹潤滑脂；滑套和滑柱配合部位亦須涂抹潤滑脂；支撐質(zhì)量較大的工件時，可調(diào)螺栓底部須墊鐵板，防止壓傷地面；安放工件時，注意平穩(wěn)放置，防止將滾柱砸彎，導(dǎo)致滾柱在工件移動時不能滾動，從而增加機(jī)床工作臺的運(yùn)行阻力。

3. 結(jié)語

該支撐架比普通支撐架增加了在上、下方向可發(fā)生彈性變化的功能，有效彌補(bǔ)了工件底面不平時在加工過程中與工作臺隨行帶來的諸多缺陷，從而較好地保護(hù)了加工設(shè)備，解決了系列安全隱患。

這種結(jié)構(gòu)只能作為輔助支撐使用，與工作臺分擔(dān)工件的重量，它不能作為對工件的主定位支撐，工件的主定位須由裝夾工件的工裝輔具實現(xiàn)。該型支撐架很值得在業(yè)內(nèi)推廣使用，特別是針對當(dāng)前許多精密機(jī)床超能力加工大型工件的領(lǐng)域，更有參考應(yīng)用的價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張英會，劉輝航，王德成. 彈簧手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2] 陳祝年. 焊接工程師手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

收稿日期：（20150626）