一種直線(xiàn)導(dǎo)軌用車(chē)床尾座的設(shè)計(jì)
2017-3-1 來(lái)源：(沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司 作者：耿華，王亮，張金軍，張亮
摘要：傳統(tǒng)平床身數(shù)控車(chē)床的jjn-r精度和快移速度已經(jīng)難以滿(mǎn)足機(jī)械加工行業(yè)高速發(fā)展的需求，直線(xiàn)導(dǎo)軌在平床身數(shù)控車(chē)床上的應(yīng)用可以有效解決這一不足。針對(duì)傳統(tǒng)平床身數(shù)控車(chē)床的尾座操作不是很便利的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)一款采用新型卡緊方式、符合人機(jī)工程學(xué)的直線(xiàn)導(dǎo)軌用車(chē)床尾座。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；直線(xiàn)導(dǎo)軌；尾座
隨著機(jī)械行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)零部件的精度和加工速度都提出了更高的要求．市場(chǎng)占有率很高的中小型普通車(chē)床和傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床難以滿(mǎn)足行業(yè)品質(zhì)提升的需求，采用直線(xiàn)導(dǎo)軌的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床的開(kāi)發(fā)已迫在眉睫，因此一種直線(xiàn)導(dǎo)軌用尾座的設(shè)計(jì)便成為了新型機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)。
1.傳統(tǒng)尾座操作不便的4個(gè)方面
(1)尾座移動(dòng)
傳統(tǒng)尾座使用的是床身硬軌，由于滑動(dòng)摩擦力較大，使得尾座在移動(dòng)時(shí)比較費(fèi)勁，需要加工人員在尾座后端用力推尾座才能使之移動(dòng)。對(duì)于全封閉防護(hù)的機(jī)床和力氣小的工人操作機(jī)床非常不方便。
(2)尾座主軸伸縮手輪的位置
如圖1所示，傳統(tǒng)尾座主軸伸縮的控制手輪在尾座的后端，而尾座又在整個(gè)機(jī)床的尾部，這樣要控制主軸進(jìn)行頂件和鉆孔、鉸孔等操作。就需要加工人員遠(yuǎn)離加工區(qū)或者伸長(zhǎng)手臂進(jìn)行操作，一方面不利于觀察加工效果，另一方面難以用力旋轉(zhuǎn)手輪。
(3)尾座整體固定手柄的位置
如圖1所示．尾座整體固定手柄的位置在尾座的后端，通過(guò)推動(dòng)手柄使底部壓板壓緊導(dǎo)軌底面，從而達(dá)到固定尾座的目的。這種卡緊方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，床身大件需要JJn-r_導(dǎo)軌面較多，成本高，造價(jià)貴，工人在固定尾座時(shí)操作也不是很方便。
圖1 傳統(tǒng)尾座結(jié)構(gòu)圖
(4)尾座主軸卡緊方式
如圖2所示．尾座主軸的卡緊是采用上下兩個(gè)閘塊，用螺桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)行卡緊的，卡緊部位面積小，卡緊力大，兩個(gè)閘塊的弧度與尾座主軸不一致，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成尾座主軸的研傷。影響尾座的使用和精度。
圖2 傳統(tǒng)尾座主軸卡緊結(jié)構(gòu)圖
2.新型尾座的改進(jìn)方法
(1)尾座移動(dòng)
由于新型尾座使用的是直線(xiàn)導(dǎo)軌，尾座移動(dòng)主要克服的是滑塊滾動(dòng)體的滾動(dòng)摩擦力．工人單手在機(jī)床前端通過(guò)手柄或手輪就能操作尾座的前進(jìn)和后退．比傳統(tǒng)尾座要方便和節(jié)省體力。
(2)尾座主軸伸縮手輪的位置
如圖3所示．新型尾座的主軸伸縮通過(guò)2個(gè)錐形齒輪改變了力的傳導(dǎo)方向，將手輪放在尾座近工人一側(cè)，方便了尾座主軸伸縮的操作，有利于觀察加工效果和加力旋轉(zhuǎn)手輪。
圖3新型尾座剖面圖
(3)尾座整體固定手柄的位置
如圖4所示，新型尾座的固定手柄在尾座的中間，在距離上離加工人員較近，方便固定尾座的操作。如圖5所示，新型尾座的固定方式采用的是直線(xiàn)導(dǎo)軌卡緊裝置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿使2個(gè)卡緊塊卡緊直線(xiàn)導(dǎo)軌。卡緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且通過(guò)改變螺桿直徑和加長(zhǎng)手柄長(zhǎng)度能夠改變卡緊力大小。
(4)尾座主軸鎖緊方式
如圖6所示．新型尾座主軸的鎖緊采用的是螺栓鎖緊開(kāi)口套的結(jié)構(gòu)方式。這種鎖緊方式，接觸面積大，主軸受力均勻，易損件螺栓為標(biāo)準(zhǔn)件，更換方便，價(jià)格低廉。
圖5尾座整體固定卡緊裝置結(jié)構(gòu)’
圖6新型尾座主軸卡緊方式
3.平床身直線(xiàn)導(dǎo)軌數(shù)控車(chē)床尾座的發(fā)展方向
近年來(lái)在平床身車(chē)床的尾座上有多種改進(jìn)方案，主要有尾座整體驅(qū)動(dòng)方式的改進(jìn)[3’5]、尾座鎖緊方式的改變m 7|、尾座主軸驅(qū)動(dòng)方式的改變睜91等。尾座鎖緊方式的改變主要是考慮到精度、操作和制造方面，尾座主軸和整體驅(qū)動(dòng)方式的改變主要是方便操作。隨著機(jī)械加工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的整體提升，對(duì)零件的精度和加工節(jié)拍、機(jī)床自動(dòng)化和操作便利性提出了更高的要求．平床身數(shù)控車(chē)床尾座的發(fā)展方向主要有以下3點(diǎn)：
(1)尾座的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)
尾座伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)尾座進(jìn)給的可編程控制，尾座定位精度和移動(dòng)速度都能大大提高，降低工人工作強(qiáng)度。縮短加工節(jié)拍。
(2)尾座卡緊技術(shù)的改進(jìn)
傳動(dòng)的尾座卡緊技術(shù)都是手動(dòng)操作，將氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)卡緊技術(shù)應(yīng)用在尾座上。也將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
(3)尾座的多功能技術(shù)應(yīng)用
傳統(tǒng)尾座只能實(shí)現(xiàn)夾緊、鉆孔、鉸孔等簡(jiǎn)單功能，如將尾座增加動(dòng)力頭、x軸移動(dòng)等模塊，機(jī)床便可實(shí)現(xiàn)銑削和打偏心孔的功能，機(jī)床的加工能力將大大提升，轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合加工機(jī)床。
4.結(jié)論
針對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床尾座在操作和長(zhǎng)時(shí)間使用中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種便于加工工人操作的直線(xiàn)導(dǎo)軌用車(chē)床尾座。新型尾座便于工人操作、節(jié)省體力，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、制造費(fèi)用低，易于大批量生產(chǎn)。
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