彎板式斜度機械調整卡具結構設計

邱玉良，李立豐，彭鑫亮，王 凱

（1.榮成華東鍛壓機床股份有限公司，山東 榮成 264300；2.山東邁特力重機有限公司，山東 德州 251200）

目前，機械壓力機廣泛使用的飛輪及支撐套等主要零件內部通常需要加工長深斜孔，用于對機械壓力機主傳動回轉部位進行潤滑，還有部分圓盤類零件也需要側面進行垂直、斜孔鉆削或面的銑削加工。如何將飛輪、支撐套或圓盤類等零件牢固裝夾固定在鉆床或龍門銑床工作臺或地平臺基面上，并實現細長深斜孔鉆削或面的銑削加工就成為了機械加工過程中的難題。

一方面的問題是：上述零件垂直或準確傾斜需要角度并固定于工作臺或地平臺基面上，裝夾固定比較困難，人工裝夾用時比較長，效率低且工人勞動強度大。

另一方面的問題是：上述零件斜度調整定位精度較低，一般傾斜角精度在0.5°左右，人工操作加工零件精度低、質量差。

所以，需要一種專用的彎板式斜度機械調整卡具裝置及方法來滿足鉆床、龍門銑床裝夾工件并進行直、斜孔或面不同零件精密加工特殊要求。

1 彎板式斜度機械調整卡具結構

彎板式斜度機械調整卡具裝置包括卡具體、旋轉臺板、鉸軸、齒輪軸、軸承、法蘭盤、蝸輪箱、角度顯數器和電機，如圖1所示。

圖1 彎板式斜度機械調整卡具裝置

卡具體底面設有多處槽孔，通過T型螺栓緊固于鉆床、龍門銑床工作臺或地平臺基面上。卡具體的中間立板一側面加工有梯形槽及V形定位塊，中部還設有方槽孔，方槽孔內裝有旋轉臺板的扇形齒，卡具體的中間立板另一側面設有兩個凸起支架，支架與旋轉臺板背面兩側凸起支架鉸接在一起，鉸軸與旋轉臺板背面兩側凸起支架內孔間設有自潤滑銅套，鉸軸外端用螺釘固定在卡具體上，卡具體的兩邊側立板上設有旋轉臺板導軌槽；旋轉臺板上面加工有梯形槽及V形定位塊，旋轉臺板背面有90°扇形齒與齒輪軸嚙合；齒輪軸穿過卡具體的左右側板，一端安裝軸承及法蘭盤，用螺釘固定于卡具體支座上，另一端穿過側板及軸承與蝸輪連接。

蝸輪箱通過螺栓固定在卡具體的側板上，蝸輪箱包括蝸輪、蝸桿、蝸輪箱體、調整墊、蝸輪壓蓋，蝸輪與蝸桿嚙合，安裝在蝸輪箱體內，蝸輪下端設有調整墊，上端設有蝸輪壓蓋，蝸桿左端伸出端蓋并安裝有角度顯數器，蝸桿右端通過聯軸套與電機相連，電機固定于蝸輪箱同側卡具體的側板上，具體結構論述如下。

1.1 卡具體與旋轉臺結構

如圖2所示，卡具體1底面設有多處槽孔，通過T型螺栓將卡具體連接緊固于鉆床、龍門銑床工作臺或地平臺基面上。卡具體1的中間立板一側面加工有梯形槽及V形定位塊，其立板中部還設有一方槽孔，方槽孔內設有旋轉臺板2背面凸起的扇形齒；卡具體1的中間立板背面兩側凸起兩支架，支架內孔穿過鉸軸與旋轉臺板2背面兩側凸起兩支架通過鉸軸連接在一起，鉸軸與旋轉臺板2背面兩側凸起支架內孔間設有自潤滑銅套，鉸軸外端面用螺釘固定在卡具體1上，卡具體1的兩邊側立板上設有旋轉臺板2導軌槽；旋轉臺板2上面加工有梯形槽及V形定位塊，旋轉臺板2背面有凸起的90°扇形齒，并與齒輪軸3嚙合。

圖2 卡具體與旋轉臺板結構

1.2 蝸輪蝸桿傳動結構

如圖3所示，齒輪軸3穿過卡具體1的左右側板，其一端安裝軸承法蘭盤，法蘭盤用螺釘固定于卡具體1支座上，另一端穿過側板及軸承4與蝸輪10連接。

圖3 蝸輪蝸桿傳動結構

蝸輪箱通過螺栓固定在卡具體1的側板上，蝸輪箱包括蝸輪10、蝸桿9、蝸輪箱體8、調整墊5、蝸輪壓蓋6，蝸輪10與蝸桿9嚙合，安裝在蝸輪箱體8內，蝸輪10下端面安裝有調整墊5，上端面安裝有蝸輪壓蓋6。

如圖4所示，蝸桿9兩端分別安裝有一個端蓋15、18及軸承17，蝸桿9左端伸出端蓋15并安裝有角度顯數器16，蝸桿9右端通過聯軸套11與電機12相連，電機固定于蝸輪箱同側卡具體1的側板上。

圖4 角度檢測裝置

2 機械彎板式斜度調整方法

使用時，先將卡具體用T型螺栓固定在鉆床、龍門銑床工作臺或地平臺基面上，零件裝夾在卡具體上靠V形定位塊定位，并通過T型螺栓卡緊在卡具體的中間立板有梯形槽側面或旋轉臺板有梯形槽上面。然后，開動電機驅動蝸桿帶動渦輪和齒輪軸同步旋轉，齒輪軸與旋轉臺板背面的扇形齒嚙合，并推動旋轉臺板背面的扇形齒轉動，實現旋轉臺板角度傾斜調整。蝸桿另一端連接角度顯數器，最小讀數精確到分，通過配備角度顯數器的讀數顯示值準確調整到加工零件所需要斜度值，就可以直接用鉆床、龍門銑床進行飛輪、支撐套或圓盤類等零件垂直、斜孔鉆削或面的銑削加工。

具體步驟如下：

（1）將斜度調整卡具固定在鉆床、龍門銑床等機床工作臺上或地平臺基面上；

（2）將待加工工件定位夾緊在斜度調整卡具上；

（3）伺服電機通過蝸桿蝸輪傳動帶動齒輪軸轉動，齒輪軸通過帶動旋轉臺板轉動調節待加工工件的傾斜角度；

（4）機床對待加工工件進行鉆削或銑削加工。

3 結束語

通過使用彎板式斜度機械調整卡具裝置，旋轉工作臺角度調整靠電機驅動，角度顯數器讀數值機械調整旋轉臺板的斜度，減輕了工人的勞動強度，提高了生產效率；旋轉臺板延卡具體兩側的導軌內旋轉運動，提高了旋轉臺板旋轉精度和承載剛度；蝸輪蝸桿具有自鎖功能，防止旋轉臺板的回落；卡具體的中間立板另一側面及旋轉臺板的都設有梯形槽及V形定位塊可以方便、精確定位裝夾零件，實現了工件垂直或準確傾斜多種功能裝夾。

彎板式斜度機械調整卡具裝置具有結構穩定、剛性好、操作簡單、降低工人勞動強度、提高工作效率、裝夾零件斜度調整定位精度高等優點，提高零件加工質量及生產效率。達到鉆床、龍門銑床裝夾工件并進行垂直、斜孔或面不同零件精密加工特殊要求的效果。