气缸套外圆磨削自动线夹紧装置

常晓辉　王嘉

摘 要：分析了公司原有的气缸套磨削夹具压紧装置的不足，简述了解决吊装工件时鸡心夹头与机床顶尖干涉并实现自动化安装的问题。该装置对缸套生产线进行自动化改造起到了关键作用。

关键词：气缸套；鸡心夹头；干涉；安装；自动化

中图分类号： TG113.26 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-256-2

0 引言

公司对缸套生产线进行自动化改造，工件的拿取与安装都采用机械手进行操作，刚性机械手（硬质）根据预先编制好的程序指令操作，带动工件进行预设线路运动与安装。改造后，原有的夹具已经不能满足现有的加工条件。通过分析与改进已满足现有的加工条件。

1 原有夹具运行状况

传统的鸡心夹头为固定式的，拨杆固定在中间圆环上，由于鸡心夹头上的拨杆的位置是固定不动的，所以当吊装夹具进入机床进行夹紧时，很容易与机床顶尖上的拨叉发生干涉。

如图1所示为传统的两顶式加工方式，机床顶尖处的拨叉旋转时，拨叉与拨杆接触并带动夹具体进行旋转，加工开始。

如图5，鸡心夹头与夹具体靠拨杆的径向拧紧锁死固定成为一个整体。吊装至机床顶尖处完成定位，图2为其位置示意图，机床主轴旋转时，拨叉带动拨杆如图3，进而带动夹具体旋转，开始加工。

如图6为夹具体在机床内的移动示意，夹具先由位置一向下移动至位置二，然后再横向移动至最终位置。

其中可能有两种干涉形式：

①夹具在向下移动时，由于吊装绳索（软质）或操作者的晃动，使得顶尖上的拨叉在吊装时产生晃动，从而与拨杆或夹具发生干涉。

②夹具在横向移动时，与顶尖上的拨叉发生干涉。

上图为干涉的第一种形式，即当吊装夹具体向下进入机床时，很容易出现如图7、图8所示的干涉，夹具还没有完成安装时，拨杆与拨叉就已经碰到了一起，造成对机床的伤害。

在操作者实际操作中，只能手动调节顶尖上的拨叉至最低点时，安装夹具时才不会发生干涉，这就造成了劳动效率的极大降低。由于无论是安装还是卸下时都需要手动调整拨叉至最低点，而且这种方式使得自动化安装与加工成为了空话，所以我们设计出了新型的鸡心夹头模型，减轻劳动强度，实现自动化。

分体式压紧装置，分别由压盖与锁紧螺母（圆螺母）使用专用扳手拧紧。

原有分体式压紧装置，每次装卸零件时，都必须经过卸与装两部操作，才能完成零件的卸下与装入工作，该过程中都必须拆下与装入压盖与锁紧螺母，效率较低。

2 改造后夹具运行状况

综合以上分析，通过改进克服固有的缺点。通过分析与改进夹具，目前已经解决了吊装工件时，鸡心夹头与机床顶尖干涉并实现自动化安装的问题。

如图13，当夹头横向移动碰到拨杆时，拨杆顶住拨叉，拨叉被迫被顶起90°，当机床运转时，拨叉运动错过拨杆后，就会在弹簧的作用下恢复原位，从而拨叉又可以拨动拨杆运动，完成定位。

图14为新夹头内部弹簧安装的结构。将弹簧加工成如图所示，将伸出的一段钢丝插入预先加工好的孔中，拧紧压紧螺母，完成对弹簧的夹紧，另一端同理。

如图16所示，夹头在横向移动时，拨叉碰到拨杆，拨杆发生反转，主轴带动夹具旋转，夹头随夹具旋转，拨杆绕过拨叉后，在弹簧的作用下弹起，另外一个拨杆随后顶住拨叉，完成了夹具的安装。

3 总结

本装置关键在于鸡心夹头的结构，根据公司加工实际情况，专门研制的针对于该平面外圆磨床专用的自动化夹具。省去了人工调整的时间。公司已经制造出实物，并已参加试加工生产，改善效果明显。