車床的分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2016-11-9 來源：海南省技師學(xué)院機(jī)械工程系 作者：方寶朝 辜武全
摘 要:海南省是我國主要的橡膠生產(chǎn)基地,每年生產(chǎn)60多萬噸的橡膠。而橡膠生產(chǎn)設(shè)備——趨片機(jī),其輥筒外圓上的大導(dǎo)程螺旋槽的加工與修復(fù),該省的多家機(jī)械廠主要是通過改進(jìn)銑床或車床的功能來實(shí)現(xiàn)的。該文就車床改進(jìn)過程中,介紹的一種分度機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單,實(shí)用性強(qiáng),較適合該省各廠家采用。
關(guān)鍵詞:車床 輥筒 大導(dǎo)程螺旋槽 分度機(jī)構(gòu)
海南省每年都有大批量的橡膠生產(chǎn)設(shè)備主要零部件的加工與修復(fù),趨片機(jī)輥筒大導(dǎo)程螺旋槽的加工與修復(fù)就是其中之一。在類似趨片機(jī)這樣的輥筒外圓上加工大導(dǎo)程螺旋槽時(shí),我省的多家機(jī)械廠主要是通過改進(jìn)銑床或車床的功能來實(shí)現(xiàn)的,圖1是用舊普通車床改裝后的加工示意圖。
圖1 舊普通車床改裝后的加工示意圖
圖2 分度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
為了把車床主軸的轉(zhuǎn)速降低下來,要外設(shè)一減速機(jī)。外設(shè)減速機(jī)經(jīng)V帶傳動副帶動車床主軸箱的I軸轉(zhuǎn)動,再通過主軸箱的最低檔把速度和動力傳到主軸。主軸經(jīng)分度機(jī)構(gòu)和卡盤帶動工件(輥筒)以很低的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。主軸再由精確傳動鏈帶動拖板及安裝在其上的銑頭移動,實(shí)現(xiàn)主軸一轉(zhuǎn),銑頭移動一個(gè)工件的導(dǎo)程。銑刀銑完一條螺旋槽后,經(jīng)過分度機(jī)構(gòu)分度,再銑削另一條螺旋槽。按此順序,分度、銑削,再分度、銑削,直到把工件外圓上的所有螺旋槽加工完畢。下面就筆者設(shè)計(jì)的分度機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,以饗讀者。
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圖3 定位機(jī)構(gòu)示意圖]
圖4 分度盤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
圖5 定心軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
圖6 軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
圖7 圓螺母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
1. 車床上加工多條大導(dǎo)程螺旋槽分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
1.1 設(shè)計(jì)要求
(1)輥筒大圓直徑×長度:Φ420×800;(2)螺旋槽頭數(shù)65;螺旋角12°(導(dǎo)程6 207.613 mm)。
1.2 分度機(jī)構(gòu)總成
根據(jù)輥筒螺旋槽的技術(shù)要求,我們用一臺C630舊車床進(jìn)行改裝,車床床頭箱和尾座各墊高140 mm。見圖1加工示意圖。為了保證準(zhǔn)確分度加工輥筒上的螺旋槽,設(shè)計(jì)了如下的分度機(jī)構(gòu)(見圖2)。
1.3 主要零部件結(jié)構(gòu)
(1)定位機(jī)構(gòu):見圖3所示,由表面有滾花的手柄套、定位銷體、頭部有錐度的定位銷、彈簧等組成。可參考《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》上的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作(或采購)。
(2)分度盤結(jié)構(gòu):定位孔數(shù)按工件的槽數(shù)(或與槽數(shù)成整數(shù)的倍數(shù))加工,見圖4所示。如加工輥筒可把分度盤上的一個(gè)圓周加工出65(或n×65)個(gè)等份的定位孔數(shù)。而65個(gè)定位孔的分度孔盤也可以把圓周分成5和13等份。
(3)定心軸結(jié)構(gòu):見圖5所示。該零件的左端面結(jié)構(gòu)按車床主軸端部的接口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作。為了便于工件的定位,在定心軸的右端設(shè)計(jì)一莫氏錐度孔,用于安裝頂尖。右端外圓制作有螺紋,用于軸承的間隙和預(yù)緊力的調(diào)整。
(4)軸承座結(jié)構(gòu):見圖6所示,右端位置按分度盤接口和車床三爪卡盤接口設(shè)計(jì)與制作。
(5)圓螺母結(jié)構(gòu):見圖7所示,為了使結(jié)構(gòu)緊湊,該分度機(jī)構(gòu)采用單圓螺母對軸承的間隙進(jìn)行調(diào)整與預(yù)緊。同時(shí),為了防止圓螺母在工作過程中松動,在圓螺母的一側(cè)加工一變形槽,當(dāng)圓螺母把軸承調(diào)整好后,擰緊變形槽處的鎖緊螺釘,使圓螺母的一側(cè)發(fā)生變形,螺紋螺距發(fā)生變化,使圓螺母達(dá)到防松的作用。
1.4 分度機(jī)構(gòu)的工作原理
主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和動力經(jīng)過定位銷機(jī)構(gòu)傳給分度盤,由分度盤通過三爪卡盤帶動工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)加工的圓周進(jìn)給運(yùn)動。加工完成一條槽后,手工操作定位銷脫開分度盤,扳動三爪卡盤帶動工件轉(zhuǎn)動,當(dāng)分度盤轉(zhuǎn)過一個(gè)孔后,把定位銷插進(jìn)分度盤的孔里定位。定位好后就可以加工另一條槽。按此方法操作,就可把工件的所有槽分度并加工完畢。
2. 結(jié)語
該分度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,不需更改車床的原有結(jié)構(gòu),車床原有功能沒有縮小。因采用滾動軸承支承工件,因此,操作阻力小、輕便。另外,因主軸的轉(zhuǎn)速較低,可不必在定位銷的對稱位置加裝配重。在加工過程中,為了保證定位銷機(jī)構(gòu)每次在分度前其均轉(zhuǎn)到操作者的正面停止,以方便操作者操作分度,可在車床的床身上安裝一個(gè)限位開關(guān),當(dāng)拖板帶動銑頭退刀到限位開關(guān)位置時(shí),主軸停止轉(zhuǎn)動,此時(shí),定位銷機(jī)構(gòu)正好轉(zhuǎn)到操作者的正面停止。
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