中心孔磨床夹紧机构改进

陈云霞， 张占锋， 潘继超

（新乡日升数控轴承装备股份有限公司，河南新乡453000）

0 引言

我公司生产的2M8015立式中心孔磨床上的夹紧装置，“V”形卡爪和指形卡爪分别固定在左右溜板的上部，能够实现圆柱形工件的自动定心的夹紧方式。随着本机床在机械行业的推广应用，有些回转类零件，虽然基本尺寸在机床的加工范围内，但其结构特殊，比如轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸较短，或轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸虽然长，但定位轴颈上端开槽或有孔等，卡爪无法夹持，为适应这些特殊工件夹持的需要，在原自动定心夹紧装置结构的基础上，设计了卡爪安装导轨。为实现卡爪上下移动，设计了螺杆调节机构。

图1 工件夹紧装置

1 存在问题

我公司生产的2M8015立式中心孔磨床，用于磨削轴类零件两端的中心孔，以提高两端中心孔的同轴度，从而提高轴类零件的加工精度。磨削轴类零件的中心孔时，工件一端中心孔放在尾座顶尖上定位，另一端由上端的工件夹紧装置夹持。磨头的回转中心、卡爪夹持中心和尾座顶尖中心在同一直线上。工件夹紧装置导轨板安装在床身导轨上，并与床身导轨方向垂直。工件夹紧装置结构如图1所示。工件夹紧装置导轨板1上，安装有左溜板2和右溜板5，左、右溜板上部分别装有直卡爪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。夹持工件时，V形卡爪4和直卡爪3在正反螺旋丝杠螺母带动下，相向运动，夹紧工件，丝杠的螺距和卡爪的角度保证了卡爪定位中心相对不变，这样装夹工件后能够自动定心，不用再找正工件，节省装夹时间，提高加工效率，操作方便。但是，对于轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸较短的工件，或轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸虽然长，但定位轴颈上端开槽或有孔的零件，如图2、图3所示，这两种工件的最大直径都超出了夹紧装置的夹持范围（最大夹持直径为φ125，机床的最大回转直径为φ290），卡爪在溜板上部时无法夹持。

图2 定位轴颈尺寸较短工件

图3 开槽或有孔类工件

2 问题分析

如果工件轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸较短，或轴颈尺寸相差较大，定位轴颈尺寸虽然长，但定位轴颈上端开槽或有孔，那么有两种加工方案可以实现：第一，是把卡爪的夹持范围加大，让工件的最大直径也在夹持范围内，这样工件可以整体上移，而不会与夹紧装置干涉。这样一来，机床的整体中心距将加大，要将磨头和尾座中心距都加大，需要改动整个机床的结构，而磨头向前伸出过多会引起机床重心偏移，在床身后部还要增加配重机构，所以这种方案不可取。第二，直接改动卡爪位置，就是将卡爪下移，这样，既能夹住工件定位轴颈，又不会干涉。但是，如果把卡爪直接安装在下面，对大多数工件来说，夹持位置就会距砂轮较远，这样，当工件旋转磨削时，轴端跳动较大，磨削效果不是很好，所以只有在加工特殊零件时，才要求把卡爪移动到下方。为了能够做到加工一般工件时卡爪在上方，加工特殊工件时卡爪在下方，最好的方法就是卡爪可以根据需要上下移动。分析认为第二种方案，既不会影响机床的整体结构，改动起来又比较方便可行。

3 解决措施

为了使卡爪能够上下移动，我们重新设计了左右溜板结构，如图4所示，在左溜板2和右溜板10上各安装一根直线导轨8和一个滑块7，卡爪安装板6、11固定在滑块7上，直卡爪5和V形卡爪12分别安装在卡爪安装板6、11上，螺母座固定安装在直线导轨左右溜板上端，螺杆通过螺母座3与轴承座4连接，轴承座4与卡爪安装板6连接。这样，在转动左右螺杆9时就能带动直卡爪5和V形卡爪12沿直线导轨上下移动。直线导轨8安装时要与夹紧装置导轨1上的导轨面保证垂直，这样直卡爪5和V形卡爪12上下移动时不会引起卡爪中心偏移。当工件轴头较短或轴头上端有孔、槽，轴直径受夹持直径限制无法移动时，就可以上下移动卡爪位置，调至既能夹住工件、又不影响加工的位置。

图4

4结语

改进后的夹紧装置，夹持范围更广，以前不能在中心孔磨床上加工的工件，也能很方便地装夹和磨削中心孔，扩大了加工范围，提高了工件的加工效率和加工精度，受到广大用户的好评。