卧式加工中心双交换工作台的托盘定位拉紧一体化技术*

李 凯 王世鹏② 邵连英

(①大连华根机械有限公司，辽宁大连 116620;②大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116024)

为了提高加工中心的加工效率，往往在机床上配置可自动交换的双交换工作台，使切削加工和辅助装卸工件同步进行，提高机床的有效利用率。而双交换工作台在加工区的定位和夹紧机构是不可缺少的部分。现介绍两种不同形式的定位和夹紧的机构。

1 双交换工作台拉紧、定位原始结构

原始结构采用四点定位、四点拉紧，拉紧和定位各自独立。拉紧机构见图1a;定位机构见图1b。该原始机构的工作过程如下:夹紧前，气压供给，进行各锥面清洁，以免异物侵入;当工作台落下，4套定位锥销与定位锥套的锥面紧密结合，定位完成(用气检的方式确定定位完成)后，油压供给，锁紧轴和活塞杆在油压的作用下克服弹簧力而向下移动，同时锁紧拉爪受力径向扩张与锁紧套斜面部分靠紧，工作台被夹紧;工作台松开时，油压释放，锁紧轴与活塞杆受弹簧力作用向上移动，使锁紧拉爪径向收缩后与锁紧套脱开，工作台被松开。该结构的特点是:结构可靠，成本低，但占用空间大，因此当结构空间较小时其应用将受到限制。

2 双交换工作台拉紧、定位一体化机构

双交换工作台拉紧、定位一体化机构结构采用四点定位、四点拉紧，拉紧和定位各自复合在一起。在实际应用中，需要4组该机构，并根据一面两销定位的原理，用不同的销套与销体的组合，钢球参与夹紧。

双交换工作台拉紧、定位一体化机构工作台交换过程如下:

如图3a所示，工作台准备抬起或准备落下时，气压供给，各喷气口喷气清洁及防止异物侵入，此时油压处于供给状态。如图3b所示，工作台在落下(或抬起)过程中，油压、气压保持供给;当工作台与活塞杆在A处接触时，工作台位移停止;在这一过程中，销套与销体的定位锥面及定位平面留有适当的间隙，这样即使在工作台交换频繁的情况下，也不会造成伤痕或因切屑而挤死工作台，长久地保持精度。如图3c所示，工作台夹紧时，释放油压，活塞杆在弹簧力的作用下下移，通过钢球的介入，使销套与销体定位面充分接触，定位、夹紧工作台。

该机构的特点:结构紧凑，并且通过弹簧力的机械式夹紧，加工过程中，无需担心油温变化或漏油，长时间夹紧状态下也能保持精度，可靠性好，重复定位精度高。

3 结语

本文提出了卧式加工中心的双交换工作台的拉紧、定位一体化技术及结构，通过同原始的独立的拉紧、定位机构相比，双交换工作台的拉紧、定位一体化机构的特点是结构紧凑、精度稳定性好、可靠性好、重复定位精度高。双交换工作台的拉紧、定位一体化机构经过长时间的使用，各项性能稳定可靠。

［1］机械设计手册委员会.机械设计手册［M］.北京:机械工业出版社，1991.

［2］日本机械学会.机械技术手册［M］.北京:机械工业出版社，1984.

［3］曹仁政.机械零件［M］.北京:冶金工业出版社，1985.