一种新型附件自动夹紧机构的设计

我们在设计一种新型数控落地加工中心时．用户要求增加自动上附件功能由于主机方滑枕截面尺寸小,可利用空间有限,而附件夹紧所需夹紧力大,为此,我们设计了一种新型的附件自动夹紧机构。这种夹紧机构是利用斜面机构的力放大原理实现的。经过多年用户生产实践证明,这种机构达到了预期的效果,满足了加工的需要。

1 结构及工作原理

需夹紧附件时,夹紧油路加压,推动活塞7向左移动(楔块8应做成三瓣以上)。这样,在活塞7的推动下,楔块8向下移动,推动拉钉11、夹爪6(应做成两瓣以上)向右运动,锁紧附件的拉钉5,实现附件自动夹紧功能。需松开附件时,松开油路加压,迫使活塞7、楔块8及拉钉11作相反运动,致使夹爪6张开,实现附件的松开。

在夹紧、松开过程中,楔块8起着至关重要的作用,它的设计合理与否,将直接关系到该机构成功与否。在设计时应特别注意。

楔块放大图

2 楔块的设计

如图,假设楔块与活塞之间的夹角为a,楔块与拉钉之间接触面的倾斜角为b。这两个角度的大小将直接影响夹紧机构的性能,设计时需要特别注意。

设计a角时,希望a越小越好．这样夹紧油路只需提供很小的压力就可以在楔块8上产生非常大的正压力。但由于夹爪夹紧、张开所需行程的限制,a不可能选得太小,而必须大于自锁角。

设计b角时,则希望它越大越好,这样只需很小的正压力就可以产生很大的轴向拉力。但如果b角太大,拉紧夹爪的行程势必很大,这样就不能产生反程自锁。所以,在设计此楔块时,应在满足夹紧力和空间允许的情况下,使松开和夹紧油路的压力尽可能一致。

另外,楔块首先要整体加工,楔块与定位套之间、楔块与拉钉之间、楔块与活塞之间的接触面要充分研磨,然后平均分成3瓣,确保有效密封,避免压力损失。同时,楔块要选择强度高、韧胜好、耐磨性强的合金材料。

这种附件自动夹紧机构与其它结构形式相比具有以下优点:(1)夹紧安全、可靠、快速；(2)结构简单、紧凑,占用空间小；(3)夹紧、松开所需油压小、而产生的夹紧力十分大；(4)拆卸维修十分方便(通过锁紧螺母2,就可以将其方便地从主机方滑枕前端拆下来)。

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