氣缸套外圓磨削自動(dòng)線夾緊裝置

常曉輝　王嘉

摘 要：分析了公司原有的氣缸套磨削夾具壓緊裝置的不足，簡述了解決吊裝工件時(shí)雞心夾頭與機(jī)床頂尖干涉并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝的問題。該裝置對(duì)缸套生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化改造起到了關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：氣缸套；雞心夾頭；干涉；安裝；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)： TG113.26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）25-256-2

0 引言

公司對(duì)缸套生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化改造，工件的拿取與安裝都采用機(jī)械手進(jìn)行操作，剛性機(jī)械手（硬質(zhì)）根據(jù)預(yù)先編制好的程序指令操作，帶動(dòng)工件進(jìn)行預(yù)設(shè)線路運(yùn)動(dòng)與安裝。改造后，原有的夾具已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的加工條件。通過分析與改進(jìn)已滿足現(xiàn)有的加工條件。

1 原有夾具運(yùn)行狀況

傳統(tǒng)的雞心夾頭為固定式的，撥桿固定在中間圓環(huán)上，由于雞心夾頭上的撥桿的位置是固定不動(dòng)的，所以當(dāng)?shù)跹b夾具進(jìn)入機(jī)床進(jìn)行夾緊時(shí)，很容易與機(jī)床頂尖上的撥叉發(fā)生干涉。

如圖1所示為傳統(tǒng)的兩頂式加工方式，機(jī)床頂尖處的撥叉旋轉(zhuǎn)時(shí)，撥叉與撥桿接觸并帶動(dòng)夾具體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，加工開始。

如圖5，雞心夾頭與夾具體靠撥桿的徑向擰緊鎖死固定成為一個(gè)整體。吊裝至機(jī)床頂尖處完成定位，圖2為其位置示意圖，機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，撥叉帶動(dòng)撥桿如圖3，進(jìn)而帶動(dòng)夾具體旋轉(zhuǎn)，開始加工。

如圖6為夾具體在機(jī)床內(nèi)的移動(dòng)示意，夾具先由位置一向下移動(dòng)至位置二，然后再橫向移動(dòng)至最終位置。

其中可能有兩種干涉形式：

①夾具在向下移動(dòng)時(shí)，由于吊裝繩索（軟質(zhì)）或操作者的晃動(dòng)，使得頂尖上的撥叉在吊裝時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，從而與撥桿或夾具發(fā)生干涉。

②夾具在橫向移動(dòng)時(shí)，與頂尖上的撥叉發(fā)生干涉。

上圖為干涉的第一種形式，即當(dāng)?shù)跹b夾具體向下進(jìn)入機(jī)床時(shí)，很容易出現(xiàn)如圖7、圖8所示的干涉，夾具還沒有完成安裝時(shí)，撥桿與撥叉就已經(jīng)碰到了一起，造成對(duì)機(jī)床的傷害。

在操作者實(shí)際操作中，只能手動(dòng)調(diào)節(jié)頂尖上的撥叉至最低點(diǎn)時(shí)，安裝夾具時(shí)才不會(huì)發(fā)生干涉，這就造成了勞動(dòng)效率的極大降低。由于無論是安裝還是卸下時(shí)都需要手動(dòng)調(diào)整撥叉至最低點(diǎn)，而且這種方式使得自動(dòng)化安裝與加工成為了空話，所以我們?cè)O(shè)計(jì)出了新型的雞心夾頭模型，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

分體式壓緊裝置，分別由壓蓋與鎖緊螺母（圓螺母）使用專用扳手?jǐn)Q緊。

原有分體式壓緊裝置，每次裝卸零件時(shí)，都必須經(jīng)過卸與裝兩部操作，才能完成零件的卸下與裝入工作，該過程中都必須拆下與裝入壓蓋與鎖緊螺母，效率較低。

2 改造后夾具運(yùn)行狀況

綜合以上分析，通過改進(jìn)克服固有的缺點(diǎn)。通過分析與改進(jìn)夾具，目前已經(jīng)解決了吊裝工件時(shí)，雞心夾頭與機(jī)床頂尖干涉并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝的問題。

如圖13，當(dāng)夾頭橫向移動(dòng)碰到撥桿時(shí)，撥桿頂住撥叉，撥叉被迫被頂起90°，當(dāng)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，撥叉運(yùn)動(dòng)錯(cuò)過撥桿后，就會(huì)在彈簧的作用下恢復(fù)原位，從而撥叉又可以撥動(dòng)撥桿運(yùn)動(dòng)，完成定位。

圖14為新夾頭內(nèi)部彈簧安裝的結(jié)構(gòu)。將彈簧加工成如圖所示，將伸出的一段鋼絲插入預(yù)先加工好的孔中，擰緊壓緊螺母，完成對(duì)彈簧的夾緊，另一端同理。

如圖16所示，夾頭在橫向移動(dòng)時(shí)，撥叉碰到撥桿，撥桿發(fā)生反轉(zhuǎn)，主軸帶動(dòng)夾具旋轉(zhuǎn)，夾頭隨夾具旋轉(zhuǎn)，撥桿繞過撥叉后，在彈簧的作用下彈起，另外一個(gè)撥桿隨后頂住撥叉，完成了夾具的安裝。

3 總結(jié)

本裝置關(guān)鍵在于雞心夾頭的結(jié)構(gòu)，根據(jù)公司加工實(shí)際情況，專門研制的針對(duì)于該平面外圓磨床專用的自動(dòng)化夾具。省去了人工調(diào)整的時(shí)間。公司已經(jīng)制造出實(shí)物，并已參加試加工生產(chǎn)，改善效果明顯。