車銑附件夾緊裝置

姜超

摘 要：立式車銑加工中心是一種高精度、高速度、高效率、智能化機床，是立式車床產品的發展方向；是為了適應國防、軍工、航空航天、造船業及軸承制造等行業的關鍵精密零件及復雜曲面加工的需求。但目前國內外高端立式加工中心附件夾緊機構均采用國外專業廠家生產的拉爪，由于生產這種拉爪的廠家專業性較強，故產品的結構固定，尺寸單一，并且價格昂貴。 文章介紹了我公司從節約成本，優化機床結構角度自主研發可替代進口的附件夾緊機構，該機構滿足使用要求，結構簡單可靠，可節約大量經濟成本。

關鍵詞：立式車銑加工中心，附件夾緊機構，節約成本

立式車銑加工中心，采用全閉環控制，用于加工帶有復雜形狀和較高精度要求的盤類零件和回轉類零件，并能夠在一次裝夾中完成對一個零件的車削、銑削、鉆孔、攻絲、鏜孔、切溝槽以及磨削加工。因為要在一次加工中使用多把刀具，因此換刀的準確性，可靠性尤為關鍵。而此結構可替代進口的附件夾緊機構，該機構在滑枕下端把合，通過中心的錐孔與附件上的椎體定位，通過夾緊油缸拉緊，經實踐檢驗，該機構滿足使用要求，結構簡單可靠，可節約大量經濟成本。

具體結構如下，夾緊體通過螺栓連接，把合安裝在滑枕的下端，主要用于車銑復合加工中心車削附件、銑削附件的自動抓取及放松，大多與刀庫配合使用，實現附件的可編程更換。

如圖所示， 1為夾緊體，安裝在滑枕下端；2為卡體，安裝在車削或銑削附件上；3為錐柄，安裝在車削或銑削附 件上，4為車削附件（例）。1為夾緊體，其外型尺寸與滑枕外型尺寸一致（與滑枕一同磨削），在夾緊體的四個對角處有2油缸（4件），3為安裝在滑枕內部的銑削主軸；夾緊體中間部位的錐孔錐度為7：24，可對附件上安裝的零件進行定位，通過油缸推動帶錐面的活塞桿，使活塞桿前端與附件上安裝零件的相應部位卡緊，實現附件的夾緊。夾緊體中間安裝了具有銑削功能的銑削主軸，銑削主軸的中間具有標準的ISO50錐孔及拉爪，可通過程序自動控制抓取及放松銑削刀具，實現銑削刀具的自動更換。

其工作原理如上所述，主要通過夾緊體中心的錐孔與附件上安裝的卡體的外圓錐面配合定位，再通過夾緊體上的四個夾緊油缸的活塞桿前端的斜面與卡體上的相應斜面接觸，實現卡緊，再通過卡緊體下方的鍵槽與附件上的鍵配合實現傳遞扭矩及定位。夾緊體抓取及放松附件詳細的動作流程如下：

首先滑枕通過程序自動運行至刀庫上方的換刀點，銑削主軸中心的打刀油缸處于拉刀狀態，夾緊體的夾緊油缸處于附件放松狀態，此時，繼續運行滑枕使滑枕到達附件上端預先調試好的位置，銑主軸進行拉刀動作，附件中間的錐柄上部拉釘被拉起，整個附件也隨之被拉起，由于附件中間安裝的錐柄為非標，當夾緊體中間的錐孔與附件卡體的外錐面接觸時，錐柄與銑軸錐孔中間還剩余間隙（防止過定位），此時開關發出信號，夾緊體的夾緊油缸動作，實現卡體的夾緊，完成整個附件抓取動作。當需要更換附件時滑枕移動至刀庫上方，刀庫回轉至相應刀位，滑枕下移至調試好的位置，此時開始附件的脫開動作，首先夾緊體油缸動作使活塞桿離開卡緊位置，動作到位后開關發出信號，銑主軸中心的油缸進行松刀動作，利用銑主軸中心的芯軸推動錐柄上的拉釘帶動整個附件脫離夾緊體，完成附件與滑枕的分離。

該機構在滑枕下端把合，需要具有能夠通過程序自動控制附件夾緊和附件放松，附件拉緊后該機構可滿足于抵抗車削時產生較大的彎矩，并且有足夠的強度和剛性，附件夾緊的重復定位精度高，能夠滿足在刀庫內自動更換。此結構已經應用在我廠出的1.6米、2.5米、6.3米、12.5米的車銑復合加工中心上，滑枕的規格從280×280mm到400×400mm。此附件夾緊裝置替代進口的附件夾緊機構，不僅可以節省大量經濟成本，同時還可以在滿足功能的基礎上根據滑枕尺寸合理設計附件夾緊機構的尺寸。

實踐證明，該裝置完全滿足使用要求，實際運行過程中穩定、可靠，用戶反饋效果良好。