赵海东 付政委
(齐重数控装备股份有限公司,黑龙江齐齐哈尔 161005)
伴随着我国高铁、核电、风电、水电、船舶、军工、工程机械等技术领域水平的快速升级,国内的装备制造业对数控立车的复合性要求越来越高,数控立车的复合程度成为数控立车的重要焦点。所谓数控立车的复合性就是可以在一台数控立车上完成多种加工工序,如复杂回转型曲面的车削加工、公英制螺纹加工、钻孔、攻丝、镗孔、铣削等。在机床上一次装卡工件完成多道工序的加工,这样既可以保证工件的高精度要求,又提高了机床的使用效率,还可以减轻机床操作者的劳动强度。数控双柱立式车床正向着高复合性快速发展。
复合性数控双柱立车要实现这些复合性功能,必须要有很多的功能附件来帮助实现。而这些市面可见的功能附件多存放于地面的附件头支架上,此种支架与机床分离放置,给用户带来许多不便。尤其机床在加工较大、较高的工件时,滑枕即使降到最下端,因为有工件的存在,横梁不能自由升降,使刀架无法拉取功能附件。要想更换功能附件,就必需先卸下工件,落下横梁后才能拉取附件头。然后,再重新装卡工件完成加工。这样的操作降低了机床的加工效率,严重破坏了一次装卡带来的加工精度,也给操作者带来很大的劳动强度。
为能够很好地解决这个难题,通过多次理论研究和实验,成功地设计和制造了一种新型的数控双柱立式车铣床附件头定位装置,该装置在一次装卡工件的情况下,可以实现功能附件的更换。
本设计的技术方案如下:本装置由固定机构和移动机构两部分组成(见图1)。固定机构包括固定支架12和把合在固定支架12上的附件头托架13,固定支架12把合在横梁1上,其装配位置要求是附件头托架13中心应该与刀架2的中心重合,装配位的调整部件为调整垫11。固定机构还包括固定在附件头托架13左侧的直线导轨8,安装在附件头托架13左侧的液压缸10,安装在附件头托架13左端的硬限位挡块5和设置在附件头托架13上的附件头7。移动机构安装在固定机构的上端,移动机构包括三角形的工件测量装置拖架4,工件测量装置3设置在工件测量装置托架4上;其安装位置要求是工件测量装置3与刀架滑枕1中心重合,安装位置调整部件为硬限位挡块5和附件头定位装置6。移动机构和固定机构通过固定机构上液压缸10的活塞杆连接,通过直线导轨8滑动配合。
本设计的操作方法:当刀架2更换功能附件时,刀架2移动至横梁1的端头,准备好拉取附件。工件测量装置3存放于工件测量装置拖架4上,工件测量装置托架4通过液压缸10的推拉可在直线导轨8上做精确的运动。当运动到硬限位挡块5时,通过调整挡块5和附件头定位装置6,可使工件测量装置3与刀架滑枕中心重合,等待刀架2拉取。当拉取附件头7时,液压缸10拉动工件测量装置托架4做远离刀架运动,工件测量装置托架4碰到硬限位挡块9时,液压缸10拉动停止。附件头7设置在附件头托架13上,通过调整附件头定位装置6,可使附件头7与刀架滑枕中心重合,等待刀架2拉取。如果需要多种功能附件来完成一次装卡的全部加工工序,只需更换附件头托架13上的附件头7即可,无需升降横梁,也就不必拆卸较高工件,从而解决了机床在加工大而高工件时,一次装卡工件的情况下无法更换功能附件的难题。
本设计从根本上解决了机床在加工大而高的工件时无法拉取附件的难题,从而实现了车床一次装卡能够完成多种加工工序,而且还可以做到刀架对工件测量装置及附件头在同一支架体上的分别抓取。从而实现数控双柱立式车床的高复合性要求。本装置设计新颖、结构简单稳定、节省空间、节约成本、在工作中安调及维修方便、快捷,大大提高了机床的加工效率和有效使用率,减轻了操作者的劳动强度,在复合性较高的数控双柱立式车床中具有较大应用价值。
[1]沈惠平.机械创新设计及其研究[M].机械科学与技术,1997,116(5):791-795.
[2]毕承恩.现代数控机床(下)[M].北京:机械工业出版社,1991:30-39.
[3]汪星桥.机床设计手册第三册[M].北京:机床工业出版社,1986:1172-1185.
[4]吴南星.数控车床丝杠进给系统刚度对定位精度的影响[J].中国工程科学,2004(9):46-49.
[5]陈永贵.卧式车床数控化改造进给机构[J].装备维修技术,2004(4):25-27.