作者：常州技術(shù)師范學(xué)院機(jī)械系 劉瀏
V.{H9n]IO P';?YV0 小直徑麻花鉆(Ø1～3mm)的螺旋槽可在專(zhuān)用的磨床——磨槽機(jī)上加工，工人手工上料、夾緊、操作磨槽機(jī)，在高速鋼毛坯上磨削出兩條對(duì)稱(chēng)螺旋槽。其最大的缺點(diǎn)是生產(chǎn)準(zhǔn)備繁瑣，時(shí)間較長(zhǎng)，Ø1～3mm小直徑麻花鉆規(guī)格很多，直徑、螺旋槽長(zhǎng)度、螺旋線(xiàn)導(dǎo)程、螺旋角不一。鉆頭規(guī)格改變時(shí)，磨槽機(jī)傳動(dòng)絲杠等零部件均需相應(yīng)改變。勞動(dòng)條件差，快節(jié)奏的單調(diào)動(dòng)作、磨削時(shí)產(chǎn)生的巨大噪聲、霧化的磨削液等都對(duì)操作工人的健康不利。為此，某廠(chǎng)委托我們對(duì)該磨槽機(jī)進(jìn)行數(shù)控改造，實(shí)現(xiàn)柔性加工、提高生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件。
&CG*)bE q=9`06 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)螺旋槽并未提出非常高的要求，因此決定采用開(kāi)環(huán)控制。該磨槽機(jī)的動(dòng)作程序?yàn)椋荷狭稀鷬A緊→磨一條螺旋槽→分度→磨另一條螺旋槽→下料，均由步進(jìn)電機(jī)控制完成。
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{je -I9%OK 磨槽機(jī)的結(jié)構(gòu)
g{ P%s' %* _Y [jyD1> 磨槽機(jī)由工作臺(tái)料斗與砂輪架兩部分組成。
Kk{<@v) V} zEK0n(6 1 工作臺(tái)料斗結(jié)構(gòu)
D2,z)O%VK I'@Ydt2 工作臺(tái)料斗的作用是裝夾毛坯和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，并使其形成螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)上下料是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)參照了加工中心自動(dòng)換刀裝置。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意如圖1所示，主軸安放在工作臺(tái)上，工作臺(tái)安裝在矩形貼塑導(dǎo)軌上。由步進(jìn)電機(jī)1通過(guò)撓性膜片聯(lián)軸器連接滾珠絲杠副，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)2通過(guò)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)1與步進(jìn)電機(jī)2協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，可形成任意導(dǎo)程的螺旋線(xiàn)。
V,[d66H=N P(K>=O 圖1 工作臺(tái)料斗結(jié)構(gòu)示意圖
e~"fn*" d`(@_czdF 步進(jìn)電機(jī)4與齒輪齒條(頂針)機(jī)構(gòu)結(jié)合，可適應(yīng)不同的鉆頭長(zhǎng)度。
2^^=iU=!<| A2n qf^b{# 具體的裝夾過(guò)程如下：
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o' >N.]|\V 1) 步進(jìn)電機(jī)1工作力矩很大，帶動(dòng)主軸后退至固定擋塊處，再繼續(xù)向后，將已處于壓縮狀態(tài)的碟形彈簧繼續(xù)壓縮至適當(dāng)變形，導(dǎo)致彈簧夾頭打開(kāi)。
MX ;J5(Ae 25&J7\P* 2) 加工第1個(gè)工件時(shí)，料斗中的毛坯在自身重力作用下，落于毛坯導(dǎo)管引導(dǎo)槽中。步進(jìn)電機(jī)4通過(guò)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)頂針推動(dòng)毛坯至加工位置，然后并不退回圖1所示頂針位置，而是在圖1所示毛坯位置。其后的裝夾，頂針先將加工后的工件推出，然后退回圖1所示頂針位置，再推動(dòng)下一個(gè)毛坯。彈簧夾頭夾緊長(zhǎng)度為10mm。鉆頭直徑為Ø1～3mm，為保證上下料動(dòng)作可靠，料斗引導(dǎo)部分設(shè)計(jì)成可調(diào)。
mSo_} je( O/!bG~\Y 3) 主軸前移，與固定擋塊脫離，碟形彈簧的彈力可使彈簧夾頭夾緊毛坯，上料、夾緊動(dòng)作完成。
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