在大型数控车床上加工深孔类零件的夹紧和定位装置hojn.docx

在大型数数控车床床上加工工深孔类类零件的的夹紧和定定位装置置南京数控控机床有有限公司司 宋紫紫薇江苏省南南京市天天元西路路1677号21111000摘 要要： 为为解决细细长深孔孔类零件件的加工工问题，设设计了一一种在大大型数控控车床加加工大长长径的深深孔类零零件的夹夹紧和定定位装置置，所加加工的零零件可以以大部分分放入主主轴孔内内，零件件的一端端用卡盘盘夹紧，另另一端由由定位装装置顶紧紧，使工工件加工工时不会会产生振振动。关键词：深孔加加工、集集动力和和夹紧于于一体的的卡盘、双双作用无无杆气缸缸、定位位送料装装置。 随着数数控车床床在各种种机械行行业中的的应用越越来越广广泛，用用户对数数控车床床的加工工能力和和加工范范围的要要求也越越来越高高。机床床的生产产厂家不不仅要提提高主机机的性能能和精度度，还要要向用户户提供可可靠方便便的工装装夹具，以以保证用用户加工工出合格格的零件件。在应用大大型数控控车床的的用户中中，常常常面临着着细长深深孔类零零件的装装夹和定定位问题题。这类类零件的的特点是是：长径径比较大大，需要要镗孔尺尺寸长，外外圆内孔孔同心度度要求高高、长度度尺寸公公差较小小。对这这类零件件通常采采用的夹夹持方法法是用三三爪卡盘盘夹持一一端，另另一端用用中心架架作辅助助支承。但但在使用用中发现现，这种种夹持方方式会因因为中心心架与主主轴同轴轴度的误误差而影影响到零零件的加加工精度度，而且且中心架架是三滚滚轮支承承，镗孔孔和车螺螺纹时容容易产生生振动。此此外还有有一些特特殊外形形，特殊殊加工要要求的零零件，就就无法使使用中心心架。通通过对此此类零件件的特点点、加工工工艺的的分析，设设计了一一种加工工细长深深孔类零零件的夹夹紧定位位装置。1、定位位装置的的结构： 夹夹紧定位位装置采采用集动动力和夹夹紧于一一体的卡卡盘夹持持零件一一端，将将零件大大部分放放入主轴轴孔内，零零件进入入主轴孔孔内的另另一端用用定位碗碗定心，定定位杆刚刚性定位位。定位位碗、定定位杆分分别与气气缸连接接，用气气缸作动动力源，顶顶紧零件件，以保保证零件件在切削削时不产产生振动动。定位位和支承承部分由由双作用用气缸控控制。夹夹紧和定定位装置置结构如如图1所所示。图1 夹夹紧定位位装置（卡卡盘松开开，工件件退出状状态） 图中：1.液液压缓冲冲器 22.无杆杆气缸 3.定定位杆 4.长长套 55.机床床主轴6.定心心套 77.卡盘盘 8.定位碗碗 9.刀架 10.送料器器11.定定位块 12.导向带带 133.无杆杆气缸 14.支承套套整个夹紧紧定位装装置分为为四大部部分，分分别是：夹持工工件的集集动力和和夹紧于于一体的的卡盘，用用来径向向定心的的定位碗碗组件和和用来轴轴向定位位的定位位杆组件件；提供供动力源源的无杆杆气缸和和行程控控制装置置；刀架架上的送送料器组组件。（1）夹夹紧部分分。夹持持工件的的部分没没有选用用常用的的液压卡卡盘，而而是设计计了一种种大行程程的动力力卡盘。这这种卡盘盘集动力力和夹紧紧为一体体，用气气源作动动力。它它的通孔孔直径较较大。为为定位送送料装置置提供了了较大的的空间。这这种卡盘盘的卡爪爪行程大大，能够够夹持有有特殊形形状的零零件。如如外形呈呈弧形零零件，切切削时需需将大端端放入主主轴孔内内夹持小小端。（2）定定位碗、定定位杆组组件。这这套组件件分为内内外二层层。外层层的定位位碗组件件由定位位碗8、定定心套66、气缸缸2等组组成。需需加工的的工件放放入机床床主轴55孔内后后（如图图2），工工件后端端与定位位碗8接接触，切切削时卡卡盘夹紧紧工件前前端，气气缸2向向前用定定位碗顶顶紧工件件后端（定定心套66、定位位碗8、长长套4、定定位块111与工工件同步步旋转）。在在镗深孔孔、车孔孔口螺纹纹及切削削负荷较较大的情情况下，因因零件被被顶紧而而不会产产生振动动。起缸缸套作用用的长套套4在卡卡盘前端端和主轴轴孔内都都有高精精度的配配合面，而而定心套套6与长长套4之之间用耐耐磨复合合材料的的导向带带12定定心，因因此定心心套与主主轴的同同轴度很很好，保保证了工工件的夹夹持精度度高，支支承刚度度好。 内层的的定位杆杆组件由由定位杆杆3、定定位块111、气气缸133和支承承套144组成。定定位杆组组件在气气缸133的推动动下，在在定位套套6的孔孔内移动动，定位位块111可以根根据工件件的尺寸寸要求挡挡住后端端面或沉沉孔内的的台阶面面。定位位碗8和和定位块块11可可以根据据加工零零件形状状更换。（3）动动力源气气缸部分分。气缸缸选用的的是机械械接触式式无杆气气缸，此此种气缸缸内部带带有导轨轨可以直直接将负负载安装装在滑座座上，使使得装配配方便，结结构紧凑凑。气缸缸两端装装有带液液压缓冲冲器的气气缸行程程挡块，缓缓冲器可可以吸收收定位时时的冲击击力。行行程挡块块的位置置可根据据加工零零件的长长度要求求任意调调节。（4）刀刀架送料料器。在在刀架上上装有送送料器组组件100，上料料时将工工件放在在送料器器10的的二根托托料杆和和定位碗碗8上，然然后刀架架前进，定定位碗、定定位杆组组件由刀刀架推着着工件同同步后退退，将工工件送进进机床主主轴孔内内至气缸缸13上上的刚性性定位的的位置。当当到达气气缸的定定位位置置时，气气缸上的的磁性开开关发信信，卡盘盘将零件件夹紧。图2 夹夹紧定位位装置（卡卡盘夹紧紧，工件件在加工工状态）2、定位位装置的的动作顺顺序：（1）气气缸2、113前进进，推动动定位碗碗定位杆杆组件伸伸出至所所需位置置（气缸缸有定位位）。（2）将将工件放放在定位位碗和刀刀架的送送料器的的托料杆杆上。（3）控控制气缸缸的电磁磁阀至中中间位置置卸荷（以以方便工工件送入入机床主主轴时无无阻力）。（4）刀刀架前进进，刀架架送料器器和定位位碗组件件配合将将工件送送入机床床主轴孔孔内，至至内层定定位杆的的刚性定定位处（气气缸有刚刚性定位位挡块限限位）。（5）卡卡盘夹紧紧工件。（6）气气缸2向向前，定定位碗顶顶紧工件件后端。（7）机机床主轴轴旋转加加工工件件。（8）加加工完毕毕，刀架架送料器器向前接接住零件件后松开开卡盘，刀刀架向后后退的同同时，气气缸133向前进进，将工工件从机机床主轴轴内孔顶顶出后人人工卸下下工件（这这样工件件内孔的的铁屑不不会落入入主轴内内孔的长长套4内内）。3、定位位装置控控制原理理 本装置置除上下下料需人人工操作作外，其其余动作作都可以以由程序序控制，其其控制原原理如下下： 程序等等待手动动上料程序序控制，控控制气缸缸2、113的电电磁阀中中位卸荷荷；刀架架前进工件件至定位位位置，气气缸133上磁性性开关发发信号动力力卡盘夹夹紧，无无触点开开关发信信机床床主轴旋旋转按加工工程序加加工零件件至尺寸寸机床床主轴停停转刀架向向前接住住工件，卡卡盘松开开，无触触点开关关发信号号气缸缸电磁阀阀换位气缸缸向前，刀刀架后退退程序序等待，手手动下料料。4、实际际应用效效果 本夹紧紧定位装装置在工工件镗孔孔和孔口口加工时时后端一一直顶紧紧，起着着很好的的辅助支支承作用用。装置置中的定定位碗88和定位位块111的更换换方便快快捷，可可以适用用多种零零件的加加工，扩扩大了机机床的使使用范围围。该定定位装置置已制造造并在多多家用户户投入使使用。从从使用情情况看，各各项性能能指标均均达到用用户的使使用要求求，解决决了长轴轴类镗深深孔的加加工问题题。这种种夹紧定定位装置置尤其适适合批量量较大零零件的生生产，装装夹方便便定位准准确可靠靠，可大大大减轻轻操作人人员的劳劳动强度度。作者简介介：宋紫紫薇，女女，19960年年出生，江江苏南京京人，高高级工程程师，就就职于南南京数控控机床有有限公司司技术开开发部，担担任机械械设计室室主任。常常年从事事数控机机床的设设计工作作。20002年年其担任任主任设设计员的的产品CCK14463车车削单元元荣获江江苏省科科技进步步一等奖奖；20006年年被授予予“南京市市劳动模模范”称号。单单位地址址：南京京市天元元西路1167号号，邮编编：21111000；Emaail：KFFBnnjcnncmtt.coom；办公室室电话：0255-52278115677。南京京机械工工程协会会个人会会员：2218332。 6