王 偉 韓鐵柱
(齊齊哈爾二機床(集團)有限責(zé)任公司,黑龍江齊齊哈爾 161005)
在現(xiàn)代機床的設(shè)計過程中,自動化程度的要求越來越高,除了要刀具的自動更換外,機床配備的各種附件頭由于重量較大,人工安裝較為費力,為了減輕工人的勞動強度,更多的用戶在選購機床時,都增加了附件頭的自動更換功能。
但是由于傳統(tǒng)手動安裝附件頭的結(jié)構(gòu)限制,無法進行自動更換。如圖1所示,由于是手動安裝,所以在附件頭組件與滑枕組件的安裝過程中,需要調(diào)整聯(lián)結(jié)盤1在圓周方向的位置,使機床的端面鍵插入聯(lián)結(jié)盤1的鍵槽中,進而帶動傳動軸2,實現(xiàn)附件頭的剛性傳動。但是在不使用附件頭時,由于聯(lián)結(jié)盤1的鍵槽在理論上會停在圓周方向的任何位置,無法準確停在一個確定好的唯一位置,而要實現(xiàn)附件頭的自動更換,一個必備的條件就是聯(lián)結(jié)盤要準確停在確定好的位置上,所以需要對附件頭的聯(lián)結(jié)盤增加定向停機構(gòu)。但是如何增加,或是增加什么樣形式的定向停機構(gòu),對于一般設(shè)計人員是一個比較棘手的問題。
下面介紹幾種附件頭的定向停機構(gòu),均是在多年的設(shè)計過程中,經(jīng)過檢驗的比較成熟的機構(gòu),希望對廣大設(shè)計人員有所幫助。
如圖2所示,在聯(lián)結(jié)盤1的設(shè)計過程中,在其圓周方向任意位置加工出規(guī)矩的直槽(在一般的情況下請選擇與鍵槽成特殊角度的位置開槽,以利于加工);定位軸2的端部寬度與聯(lián)結(jié)盤1上直槽寬度相配合;彈簧3安裝在定位軸2的內(nèi)部;法蘭盤4安裝在附件頭底座上,以固定聯(lián)結(jié)盤1和定位軸2的位置。在附件頭底座上安裝法蘭盤4的位置很重要,因為此位置確定后,通過定位軸2將直接把聯(lián)結(jié)盤1在圓周方向的位置確定,同時聯(lián)結(jié)盤1的鍵槽位置也被固定了。所以,必須在聯(lián)結(jié)盤1的鍵槽處于水平或垂直狀態(tài)的基礎(chǔ)上確定法蘭盤4的安裝位置(在這種狀態(tài)下比較容易實現(xiàn)附件頭的自動安裝及更換)。
如圖2所示,在附件頭沒有安裝到主機的滑枕前端時,定位軸2因為受彈簧3的彈力作用,向聯(lián)結(jié)盤1的方向運動,使定位軸2滑入聯(lián)結(jié)盤1的圓周直槽內(nèi),由于定位軸2被法蘭盤4固定在附件頭底座上,所以間接地聯(lián)結(jié)盤1也被限制在唯一的位置,從而實現(xiàn)附件頭聯(lián)結(jié)盤的準確定位。
如圖3所示,當(dāng)附件頭安裝到主機的滑枕前端時,由于主機前端的端面鍵與聯(lián)結(jié)盤1的鍵槽方向一致,所以可直接進行自動安裝。由圖中可以看出,當(dāng)附件頭安裝到指定位置后,定位軸2被滑枕端面從聯(lián)結(jié)盤1中壓出,此時,聯(lián)結(jié)盤1可隨主機進行轉(zhuǎn)動;當(dāng)附件頭使用完畢,退出安裝時,由于主軸同時具有定向停功能,端面鍵從安裝時的位置退出,定位軸2重新滑入聯(lián)結(jié)盤1,限制聯(lián)結(jié)盤1的轉(zhuǎn)動。
如圖4所示,此定向停裝置與上述的結(jié)構(gòu)原理是一致的,均是安裝附件頭時定向停裝置被打開,聯(lián)結(jié)盤可自由旋轉(zhuǎn);當(dāng)附件頭不使用時,由彈簧產(chǎn)生的推力使定向停裝置重新定位,將附件頭的聯(lián)結(jié)盤進行準確固定。
由于附件頭與主機的安裝方式與上面的相同,所以圖4、5中只簡要表示了定向停裝置的位置。由圖5可以看出,在聯(lián)結(jié)盤1的外圓上有一個60°定位槽,定位軸3的前端同樣加工有60°的凸臺,與聯(lián)結(jié)盤1的槽相配合。
圖4中所示位置是定向停裝置被打開的狀態(tài),即附件頭安裝時的狀態(tài)。由圖中可以看出,在銷軸2上有一固定鍵槽,在定位軸3上開有一通長鍵槽,滑動鍵5安裝在固定鍵槽內(nèi)。其工作原理如下:當(dāng)附件頭不使用時,彈簧4將推動銷軸2伸出,同時由于滑動鍵5安裝在銷軸2上,從圖4中鍵槽的方向可以判斷出,此時定位軸3將由于滑動鍵5的推動而向下移動,直至定位軸3的前端凸臺與聯(lián)結(jié)盤1的槽緊密配合,聯(lián)結(jié)盤重新定位完成。
由于附件頭安裝了上述的聯(lián)結(jié)盤定向停機構(gòu),實現(xiàn)了附件頭不使用時聯(lián)結(jié)盤的準確定位,從而將聯(lián)結(jié)盤上的鍵槽位置準確限定在一個位置,為實現(xiàn)附件頭的自動更換奠定了基礎(chǔ)。