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1 4 0 组合机床与 自动化Jm- r- 技术 第 7期 进行夹紧， 这种齿轮齿条联合楔铁 的抬起机构体型庞 大、 结构繁琐 ， 且定位精度相对较低， 为此专 门开发了 一 种新型结构 ， 两次抬起夹 紧机构 ， 工作原 理如 图 7所 示 ， 三位油缸 已申请专利 是按计算好的行程带动楔 铁 前后 运 动 ， 楔 铁 带动滚 轮 抬 起 托 盘 由托 盘支 撑 和夹 紧工件 ， 通过行程 开关发令实现工件 高、 中、 低 三个位置 转换 ， 配合 主轴 定 位 实现 工 件 让 刀 ， 图7 两次抬起夹紧机构 避免了镗刀退出时与加工面接触， 消除了退刀痕。此 结构应用于多层孔加工中， 效果非常好。 4机床 工作循环 工作循环过程为 ①手动将工件推入夹具 中， 按 “ 夹紧“ 钮 ， 两次抬起夹紧机构将工件从低位抬起到中 位 ， 左侧镗孔主轴定位 刀尖 向下 ， 左侧 滑台快速 引 进至镗孔工进位童 置 ， 两次 抬 起 夹 紧机 构 将工 件 抬 起到高位将工件 夹紧。②右滑 台 快进、 工进 主轴 启动 加 工完 了 主 轴 停 、 快 退 回 原位 。左滑 台同 时 I 工 进 镗 主 轴启 动 、 I 工 进 2 8 mm 后 镗 主 轴 升 速 精 镗 完 成 后， 镗 主轴停； 左 滑台 I I工进 ， 同 图8 工作循环图 时铰孔主轴启动， 铰孔完成后 ， 铰孑 L 主轴停 ， 左滑台快 退 l O mm， 两次抬起夹紧机构松夹工件从高位下 降至 中位 ， 镗主轴定位 ， 左滑台快退回原位 ， 两次抬起夹紧 机构将工件下降从 中位至低位放到工件输送基面上 ， 推料气缸将工件推出工作位置 ， 推料气缸 自动返回， 一 个工作循环结束 ， 如图 8所示。 5 机床互锁要求 为保证各动力部件按规定的程序动作 ， 需要设置 必要的互锁系统。本机床的互锁要求有 ①滑台快进与工进、 三位油缸 、 推料气缸都能单独 调整 ， 转换 ； ②左滑台快进 ， 快退必须主轴定位； 三位油缸必须 在中位 快退 l O m m除外 ； ③滑台工进时主轴启动、 冷却液启 ， 工进完了主轴 停 、 冷却液停 ； ④三位油缸、 主轴定位、 推料气缸按行程开关发令 顺序动作 ； ⑤滑台工进时油缸夹紧有压力保护。 6 结束语 经实践证明， 在精镗多层孔零件时， 采用螺旋导引 结构的镗杆搭配双支撑前引导镗模， 使用两次抬起夹 紧机构配合主轴定位实现工件让刀， 就可以获得较高 的尺寸精度 、 位置精度、 表面粗糙度 、 避免了退刀痕， 本 机床在重庆某汽车配件制造企业交付使用 4年来 ， 加 工精度满足零件图要求 ， 机床运行 良好 ， 为企业创造了 可观的经济效益。 [ 参考文献 ] [ 1 ]甄秀仙． 加工气缸盖镗床的设计 [ J ] ． 组合机床与自动化 加 工技 术 ， 2 0 0 9 8 9 4 9 8 ． [ 2 ] 王正刚． 王福元． 气缸体三面精镗组合镗床总体布局及夹 具结构设计 [ J ] ． 组合机床 与 自动 化加工技 术 ， 2 0 1 1 3 7377． [ 3 ] 李金莹． 陈辉． 高速高精度连杆精镗机床的设计[ J ] ． 组合 机床与 自动化加工技术， 2 0 1 1 6 8 7 9 0 ． [ 4 ] 高桂华． 精铣缸体前后端面组合机床设计[ J ] ． 组合机床 与自动化加工技术， 2 0 1 1 1 0 1 0 91 1 2 ． [ 5 ] 冯金云． 气缸座三面四工位精镗孔、 铣端面组合机床设计 [ J ] ． 组合机床与 自动化加工技术 ， 2 0 1 1 1 0 8 0 8 3 ． 编辑李秀敏 上接第 1 3 7页 进行结构改进， 将肋条变成肋板能有 效提高其刚度 。对肋板开三角孔并对其结构参数进行 优化， 发现筋板厚度和宽度分别为 2 0 mm， 2 0 ra m时， 立 柱性能最优 。 3 结构改进后 ， 立柱固有频率略有增加， 其质量 减少 4 ． 4 K g ， 立 柱 、 Y和 z向的静刚度 分别提 高 了 1 8 ． 8 ％ 、 4 ． 3 ％和 5 ． 2 ％ ， 分析结 果为立柱结构 改进提供 理论基础 。 [ 参考文献] [ 1 ]梁铖 ， 刘健群． 五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 [ J ] ．机 械制造 ， 2 0 1 0， 4 8 5 4 5 5 7 ． [ 2 ]刘钢 ， 张进生， 王志． 基于有限元的龙门设备立柱优化设 计[ J ] ．工具技术 ， 2 0 1 0， 4 4 8 2 4 2 8 ． [ 3 ]杨彩芳， 殷国富， 苏龙． 龙门加工中心立柱JI生能分析与拓扑优 化设计[ J ] ． 组合机床与自动化加工技术， 2 0 1 3 2 5 0 5 3 ． [ 4 ]张向宇， 熊计， 郝锌， 等． 基于 A n s y s 的立柱有限元分析与 结构优化设计 [ J ] ．机械科学 与技术 ， 2 0 0 8 ， 2 7 1 2 1 6 0 2 1 6 0 5 ． [ 5 ]D T Y H u a n g ， J H L e e ．O n o b t a i n i n g m a c h i n e t o o l s t i f f n e s s b y C A E t e c h n i q u e s [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f Ma c h i n e T o o l s a n d Ma n u f a c t u r e ， 2 0 0 1 ， 4 1 1 1 4 91 1 6 3 ． [ 6 ]辛志杰， 徐燕申， 满佳 ， 等． 基于有限元分析的数控铣齿机 立柱动静态设计 ， 2 0 0 6， 2 7 6 4 8 3 4 8 6 ． [ 7 ]高东强， 毛志云， 张功学， 等． D V G 8 5 0工作台静、 动态特性分 析及结构改进[ J ] ． 机械设计与制造， 2 0 1 1 3 1 4 61 4 7 ． [ 8 ]何伯吹．机床设计 手册 [ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 7 9． [ 9 ]梁醒培， 王辉． 基于有限元法的结构优化设计 原理与工 程应用 [ M] ． 北京 清华大学出版社 ， 2 0 1 0 ． [ 1 O ]黄伟， 欧长松， 陆海漫， 等．龙门铣床立柱结构的有限元分 析与拓扑优化[ J ] ． 机械科学与技术， 2 0 1 2 1 1 1 8 1 2 1 ． [ 1 1 ]王文斌． 机械设计手册 第 2卷[ M] ． 北京 机械工业出 版社， 2 0 0 4 ． 编辑李秀敏
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