WDH系列數控刀架鎖緊力調整的簡便方法

沈陽機床股份有限公司數控刀架分公司 （遼寧 110142） 劉 偉 魏蘭杰 叢 森

WDH系列數控刀架是一款由凸輪機構鎖緊、碟簧提供鎖緊力的臥式電動數控刀架，主要配置在CAK系列等經濟型數控車床上。與液壓鎖緊的數控刀架不同，碟簧通過自身的彈性變形，為刀架的齒盤嚙合提供持續(xù)的鎖緊力，不會因為長時間斷電、運輸等原因導致齒盤脫離嚙合狀態(tài)，影響刀架自身精度或齒與齒之間的相互碰撞導致齒面損傷等問題的發(fā)生。然而這種純機械式的鎖緊機構也有自身的不足，在碟簧鎖緊力的作用下機械結構的磨損也會比較嚴重，在零件達到使用壽命后，如何能夠在用戶現場、在沒有專業(yè)工具的情況下，快捷而又準確地完成維修，特別是碟簧按設計預緊力要求進行預緊成為關鍵。本文將以WDH系列數控刀架其中的一種型號——WDH1606W為例講述該問題的解決辦法。

1.問題產生的原因

碟簧所處位置結構如圖1所示，隨著時間的推移和換刀次數的增加，推力滾子軸承1逐漸磨損，因鎖緊螺母2的位置固定，大齒輪6上下移動的距離也是固定的，所以碟簧5的壓縮量會隨著推力滾子軸承的磨損而逐漸減小，碟簧5所施加給大齒輪6的彈性變形力即刀架的鎖緊力也將隨之減小，當軸承磨損達到一定程度后，碟簧5的彈性力小于為抵消切削力所需的齒盤鎖緊力的大小，導致刀架在額定載荷作用下整體的剛性減弱，造成零件加工精度不合格。為了恢復原有刀架剛性，必須重新緊固鎖緊螺母2至滿足鎖緊力要求，嚴重時需更換新的推力滾子軸承。然而在緊固鎖緊螺母2或更換推力滾子軸承1后，如何能確保碟簧5的壓縮量達設計要求成為維修的關鍵。

圖1 碟簧所處位置結構圖

按設計要求，刀架處于鎖緊狀態(tài)時碟簧的壓縮量應為0.7mm，如果碟簧的壓縮量太小，碟簧彈性力不足，將導致刀架鎖緊力不夠，在額定載荷作用下，刀架的彈性壓縮量將超出設計精度要求；如果壓縮量太大，內部機械結構間的相互作用力增大，磨損加劇，不僅影響刀架使用壽命，而且隨著內部結構相互作用力的增大，電動機無效做功增加，增大了電動機的發(fā)熱量，影響電動機的壽命，同時也降低了刀架的負載能力。

2.解決辦法

出廠裝配時，碟簧鎖緊力的大小采用專用扭矩扳手進行控制，碟簧鎖緊力的大小可以控制在比較精確的范圍。在完成中心軸組件的裝配后，雖然會在中心軸3和鎖緊螺母2的聯接位置做上記號，但是時間久了記號會變得模糊不清甚至消失，又因為每件推力滾子軸承的實際薄厚不一致，在維修過程中即使記號清晰可見，鎖緊螺母擰緊到記號位置，也很難保證鎖緊力與技術要求鎖緊力大小相同。

采用扭矩扳手的方式雖然可以準確地確定鎖緊力的大小，但是在用戶現場一般不具備該條件，給用戶對該刀架的維修造成了很大的困難，能否采用一種簡單易行而又準確可靠的方法將為用戶現場的維修工作提供極大的方便。

圖2 用配磨墊配碟簧壓縮量

本文采用配磨墊替代碟簧對碟簧壓縮量進行調整的間接方式，具體做法如下。如圖2所示，首先采用配磨墊替代碟簧進行安裝，當鎖緊螺母完全緊固后，在鎖緊螺母及中心軸的聯接處做記號，然后卸下鎖緊螺母，再將配磨墊更換為碟簧，再次將鎖緊螺母擰到事先做好記號的位置即可。在實際操作中，首先應測量好待安裝碟簧的自由高度H，再根據碟簧實測自由高度H的尺寸確定配磨墊的厚度為（H－0.7）mm，那么按照上述方法對刀架進行安裝，碟簧的最終壓縮量即為0.7mm，確保了鎖緊力的大小準確可靠。該方法在實際生產過程中經過了多次試驗測試，證明是穩(wěn)定可靠的。

3.結語

本文通過在實踐中摸索到了一條簡單實用的維修方法，在沒有專業(yè)工具的前提下也可以方便快捷、準確可靠地完成維修任務，在售后服務過程中得到了很好的應用。