中心孔磨床夾緊機構改進

陳云霞， 張占鋒， 潘繼超

（新鄉日升數控軸承裝備股份有限公司，河南新鄉453000）

0 引言

我公司生產的2M8015立式中心孔磨床上的夾緊裝置，“V”形卡爪和指形卡爪分別固定在左右溜板的上部，能夠實現圓柱形工件的自動定心的夾緊方式。隨著本機床在機械行業的推廣應用，有些回轉類零件，雖然基本尺寸在機床的加工范圍內，但其結構特殊，比如軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔等，卡爪無法夾持，為適應這些特殊工件夾持的需要，在原自動定心夾緊裝置結構的基礎上，設計了卡爪安裝導軌。為實現卡爪上下移動，設計了螺桿調節機構。

圖1 工件夾緊裝置

1 存在問題

我公司生產的2M8015立式中心孔磨床，用于磨削軸類零件兩端的中心孔，以提高兩端中心孔的同軸度，從而提高軸類零件的加工精度。磨削軸類零件的中心孔時，工件一端中心孔放在尾座頂尖上定位，另一端由上端的工件夾緊裝置夾持。磨頭的回轉中心、卡爪夾持中心和尾座頂尖中心在同一直線上。工件夾緊裝置導軌板安裝在床身導軌上，并與床身導軌方向垂直。工件夾緊裝置結構如圖1所示。工件夾緊裝置導軌板1上，安裝有左溜板2和右溜板5，左、右溜板上部分別裝有直卡爪3和V形卡爪4，V形卡爪4和直卡爪3固定在左右溜板上部。夾持工件時，V形卡爪4和直卡爪3在正反螺旋絲杠螺母帶動下，相向運動，夾緊工件，絲杠的螺距和卡爪的角度保證了卡爪定位中心相對不變，這樣裝夾工件后能夠自動定心，不用再找正工件，節省裝夾時間，提高加工效率，操作方便。但是，對于軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短的工件，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔的零件，如圖2、圖3所示，這兩種工件的最大直徑都超出了夾緊裝置的夾持范圍（最大夾持直徑為φ125，機床的最大回轉直徑為φ290），卡爪在溜板上部時無法夾持。

圖2 定位軸頸尺寸較短工件

圖3 開槽或有孔類工件

2 問題分析

如果工件軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸較短，或軸頸尺寸相差較大，定位軸頸尺寸雖然長，但定位軸頸上端開槽或有孔，那么有兩種加工方案可以實現：第一，是把卡爪的夾持范圍加大，讓工件的最大直徑也在夾持范圍內，這樣工件可以整體上移，而不會與夾緊裝置干涉。這樣一來，機床的整體中心距將加大，要將磨頭和尾座中心距都加大，需要改動整個機床的結構，而磨頭向前伸出過多會引起機床重心偏移，在床身后部還要增加配重機構，所以這種方案不可取。第二，直接改動卡爪位置，就是將卡爪下移，這樣，既能夾住工件定位軸頸，又不會干涉。但是，如果把卡爪直接安裝在下面，對大多數工件來說，夾持位置就會距砂輪較遠，這樣，當工件旋轉磨削時，軸端跳動較大，磨削效果不是很好，所以只有在加工特殊零件時，才要求把卡爪移動到下方。為了能夠做到加工一般工件時卡爪在上方，加工特殊工件時卡爪在下方，最好的方法就是卡爪可以根據需要上下移動。分析認為第二種方案，既不會影響機床的整體結構，改動起來又比較方便可行。

3 解決措施

為了使卡爪能夠上下移動，我們重新設計了左右溜板結構，如圖4所示，在左溜板2和右溜板10上各安裝一根直線導軌8和一個滑塊7，卡爪安裝板6、11固定在滑塊7上，直卡爪5和V形卡爪12分別安裝在卡爪安裝板6、11上，螺母座固定安裝在直線導軌左右溜板上端，螺桿通過螺母座3與軸承座4連接，軸承座4與卡爪安裝板6連接。這樣，在轉動左右螺桿9時就能帶動直卡爪5和V形卡爪12沿直線導軌上下移動。直線導軌8安裝時要與夾緊裝置導軌1上的導軌面保證垂直，這樣直卡爪5和V形卡爪12上下移動時不會引起卡爪中心偏移。當工件軸頭較短或軸頭上端有孔、槽，軸直徑受夾持直徑限制無法移動時，就可以上下移動卡爪位置，調至既能夾住工件、又不影響加工的位置。

圖4

4結語

改進后的夾緊裝置，夾持范圍更廣，以前不能在中心孔磨床上加工的工件，也能很方便地裝夾和磨削中心孔，擴大了加工范圍，提高了工件的加工效率和加工精度，受到廣大用戶的好評。