一种加工中心用工作台交换装置*

2011-10-18汪玉平张安清何爱军

制造技术与机床 2011年9期

汪玉平张安清何爱军

(安阳鑫盛机床股份有限公司，河南安阳455000)

目前，带工作台交换装置的加工中心大都采用传统的下置式交换装置。由于下置式交换装置的抬起落下和旋转驱动机构安装在交换托架下部，占去了工作台移动部件支承导轨、驱动丝杠的防护位置，为了导轨、丝杠的防护，而采用加大工作台移动部件支承导轨跨距、丝杠两侧布置、对称驱动、双侧防护的结构，具体如图1、图2所示。让开下置交换装置的驱动机构，会造成工作台移动部件支承导轨跨距大、长宽比不合理、丝杠两侧双驱、机械电气结构复杂、两侧防护、运动阻力大、故障率高、交换装置的抬起落下和旋转驱动机构在工作台下部维修困难等缺陷。为了克服上述缺陷，我们在开发立式车铣复合加工中心交换装置时，制定了如图3所示框式上置交换装置，使导轨、丝杠可集中布置，使用单一防护，不但结构简单，而且维修方便。

框式上置交换装置的具体结构为:吊装支架37通过螺钉、圆锥销固定在交换工作台底座1上，通过吊装横梁32将两吊装支架37连接，形成框式吊装结构，为吊装机构提供高刚性基础。液压缸座18由螺钉固定在吊装横梁32上，液压缸20通过转轴19与液压缸座18相连，形成上下运动的吊装装置。工作台支架43、固定轴30、大齿轮24通过螺钉固定在一起，形成交换装置支承体，其上下运动通过连接杆22、转轴21与吊装装置液压缸20连接，由液压缸20控制。上下运动导向由安装在交换工作台底座1上的导向座35、导向固定套42、导向轴41组成。导向轴41由压盖44固定在工作台支架43上。密封圈17用于密封连接杆22与盖23之间的间隙。2个圆锥滚子轴承26、40，经锁紧螺母25固定在固定轴30上。交换运动由旋转交换架29旋转来完成。即，由伺服电动机33带动安装在盖23上的减速机34旋转，使通过挡圈39固定在减速机34上的小齿轮38绕大齿轮24旋转，带动盖23旋转。由于盖23通过螺钉、圆锥销钉固定在旋转交换架29上，因而最终带动旋转交换架29旋转，旋转角度由伺服电动机33通过数控系统和编码器控制。旋转交换架29的左右回转极限，由固定在工作台支架43上的定位块45和固定在旋转交换架29上的限位支承46、限位块47完成。2个工作台14分别放置在旋转交换架29两端，交换时旋转交换架29抬起，安装在旋转交换架29上的4个定位销28，插入安装在工作台14上的4个定位套27中，将工作台14托起;由于定位销28的定位，防止了工作台14在旋转过程中甩出，同时保证其精确定位，旋转到另一工位时能够顺利落下。工作台14在移动工位，由移动工位转台上的4个定位锁紧销16定位并锁紧，随移动工位转台运动，进行加工;在上料工位，工作台14为了上下装夹、拆卸工件方便，安装在回转座13上的工作台14，可随回转座13旋转。具体结构为回转座13固定在回转轴2上，形成一体，通过圆锥滚子轴承3、15，由锁紧螺母31固定在上料工作台底座4上，上料工作台底座4安装在交换工作台底座1上，在上料工位形成回转体。同时，为工作台14换位时4个定位销28能够准确插入4个定位套27中，上料工作台底座4上增设了定位装置，定位由插销9插入回转座13上的衬套12中实现。插销9向上运动，由压缩弹簧10托起，压盖11控制最高限位;插销9向下运动，由端盖5、球头手柄6、偏心轴7、衬套8组成的偏心拉动机构带动;当球头手柄6转动时，通过销钉连接的偏心轴7也随之转动，插入插销9下端槽部偏心轴部分，推动插销9运动，实现回转座13的定位和回转。回转座13是处于定位还是回转，由球头手柄6处在标牌36的位置显示。整个工作台交换机构，完成了工作台14的抬起、回转交换、落下和上料工位回转调整定位功能。由于整个交换机构设计在上部，不但维修方便，而且下部空出，使工作台移动部件支承导轨、丝杠及其防护可以集中设计在空出部位，克服了下置交换装置的诸多缺点。