三等分液壓回轉(zhuǎn)臺

1、液壓等分回轉(zhuǎn)臺的研究應(yīng)用摘要：基于行星架零件結(jié)構(gòu)圓周均布的特點(diǎn)，為了更快捷的加工，采用液壓等分回轉(zhuǎn)臺進(jìn)行分度，零件用油缸自動(dòng)壓緊。操作簡便，加工效率高，切削效果良好。本文著重闡述等分回轉(zhuǎn)臺的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：液壓等分回轉(zhuǎn)臺，行星架，均布1. 引言回轉(zhuǎn)臺是常用機(jī)床附件，在零件加工中應(yīng)用很普遍?；剞D(zhuǎn)臺可輔助銑床等機(jī)床完成各種曲線零件，各種角度零件的分度銑削以及用于畫線工作。它的主要類型有普通回轉(zhuǎn)臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)臺。對于一些結(jié)構(gòu)角度等分零件的銑削加工，最方便的當(dāng)然是采用加工中心配合數(shù)控回轉(zhuǎn)臺來滿足加工要求。但對于大批量生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)性考慮，普通機(jī)床通過改造來達(dá)到跟加工中心相同的加工效果，才是最優(yōu)化的選擇。由此設(shè)

2、計(jì)一臺自動(dòng)回轉(zhuǎn)的等分回轉(zhuǎn)臺配合銑床動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工是本文需要闡述的內(nèi)容。2. 設(shè)計(jì)步驟2.1零件工藝分析 行星架零件材料QT600-3,正火硬度229-302HBS,需加工三處圓周均布槽口尺寸為，表面粗糙度要求為Ra 3.2，初定用三面刃銑刀進(jìn)行加工如圖1所示。圖1 行星架及刀具布置2.2整體方案擬定夾具方面，根據(jù)零件加工的位置，只要在銑刀盤覆蓋范圍內(nèi)，都可以滿足加工要求，所以徑向定位要求不高，可以采用在外圓弧面上加擋銷定位。零件整體以底面支撐，用內(nèi)花鍵孔定位。零件的壓緊采用中間伸出螺桿在頂面用開口墊圈配合螺母粗壓緊，因銑削力較大，為保證壓緊可靠不震動(dòng)，螺桿另一端用液壓油缸拉緊。整體加工方面，

3、根據(jù)加工工藝分析，應(yīng)該采用臥式銑床安裝三面刃銑刀盤加工。針對零件加工槽口三等分的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)多工位自動(dòng)換位加工，采用三等分液壓回轉(zhuǎn)臺進(jìn)行分度換位。2.3三等分液壓回轉(zhuǎn)臺的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)臺的分度、轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)在很多情況下是同一種機(jī)構(gòu)，但當(dāng)其定位精度達(dá)不到要求時(shí)，則增加專門的定位裝置。它們的主要功能是實(shí)現(xiàn)直線分度移動(dòng)或圓周分度轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，即帶動(dòng)工作臺或執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成給定的周期性間歇運(yùn)動(dòng)。根據(jù)刀具布置要求，該回轉(zhuǎn)臺應(yīng)該采用臥式結(jié)構(gòu)。根據(jù)工位數(shù)，選定為三分度。因銑削的載荷比較大，為了保證工作的平穩(wěn)性和可靠性，采用液壓帶動(dòng)齒輪齒條的的形式分度。因齒輪齒條的分度行程會存在一定的誤差，為了保證定位精度要設(shè)計(jì)專門的

4、定位裝置，本設(shè)計(jì)采用圓錐銷和錐套定位，在一定誤差范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)自找正，消除累積誤差并實(shí)現(xiàn)間歇性運(yùn)動(dòng)，滿足加工動(dòng)作要求?？傮w結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.3.1回轉(zhuǎn)臺工作原理 將待加工零件裝夾到夾具上，另一端驅(qū)動(dòng)壓緊油缸將零件壓緊。定位油缸處于壓緊狀態(tài)。刀盤進(jìn)給銑削第一個(gè)槽口，加工完畢后退刀。壓緊油缸抬起，直到碰到接近開關(guān)發(fā)出停止信號，同時(shí)齒條活塞桿工作帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺，總行程回轉(zhuǎn)120度，此時(shí)接近開關(guān)發(fā)出信號，壓緊油缸伸出壓緊定位，同時(shí)齒條活塞桿復(fù)位。刀盤進(jìn)給，再次循環(huán)。三次加工結(jié)束后壓緊油缸松開，取下工件，加工完成。圖2 帶三等分液壓回轉(zhuǎn)臺總體結(jié)構(gòu)2.3.2重要結(jié)構(gòu)解析回轉(zhuǎn)臺定位裝置采用孔盤分度，在

5、分度盤上有6個(gè)圓周均布的孔，回轉(zhuǎn)臺每次回轉(zhuǎn)結(jié)束油缸就推動(dòng)錐頭活塞插入定位孔，彌補(bǔ)定位誤差。分度盤采用錐孔是為了更好的和主軸配合用圓螺母壓緊和配合間隙比用圓柱軸孔配合小很多。主軸支承形式采用兩端固定，一頭是深溝球軸承，另一頭是推力球軸承與帶錐度雙列圓柱滾子軸承組合。它的特點(diǎn)是能很好承受軸的雙向載荷，即能夠很好的承受定位盤上所帶來軸向壓緊力。而且?guī)уF度雙列圓柱滾子軸承剛性好，承載能力大，可以很好的承受加工時(shí)刀具的切削力。回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)是靠液壓推動(dòng)齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來完成的。復(fù)位時(shí)為了不帶動(dòng)齒輪，在齒輪內(nèi)設(shè)計(jì)了一個(gè)超越離合器結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在主從動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)方向改變時(shí)自動(dòng)結(jié)合和脫開，驅(qū)動(dòng)元件只能從單一方向使從

6、動(dòng)元件運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)選用滾柱式超越離合器，因其滾柱及滾道加工工藝一致性好，可達(dá)到軸承硬度相近指標(biāo)，因此使用壽命長久，扭矩穩(wěn)定。在外環(huán)與星輪之間用圓柱滾柱支撐，借助彈簧頂銷產(chǎn)生持續(xù)推力，使?jié)L柱與內(nèi)環(huán)始終擠壓接觸，通過楔塊式滾道實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞。由于滾柱在內(nèi)外環(huán)間能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，磨損小而均勻，當(dāng)短時(shí)過載，滾柱打滑不會損壞離合器，轉(zhuǎn)矩減小后仍能正常工作。但由于彈簧頂銷是滑動(dòng)件，容易發(fā)生卡死現(xiàn)象，所以只適用于中低轉(zhuǎn)速場合，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速不高，滿足設(shè)計(jì)要求。具體機(jī)構(gòu)如圖3三等分液壓回轉(zhuǎn)臺。圖3 三等分液壓回轉(zhuǎn)臺用于轉(zhuǎn)位的油缸兩頭都各有一調(diào)整擋鐵，可以用于調(diào)整油缸行程L，實(shí)現(xiàn)微調(diào)回轉(zhuǎn)的定位位置。在誤差范圍內(nèi)可以用前面提

7、到的專門定位裝置來抵消。2.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算 由加工情況所知，刀具的銑削深度=6mm,銑削寬度=54mm,再根據(jù)加工位置的限制，選擇鑲齒硬質(zhì)合金刀具，直徑為200mm，齒數(shù)20。已知加工材料QT600-3,硬度229-302HBS。根據(jù)加工加工表面粗糙度要求3.2m,確定進(jìn)給量f為1.2mm/r，即每齒進(jìn)給量=f/z=0.05mm/z。根據(jù)銑刀盤直徑確定刀具壽命T=240min。銑削速度公式；式中為切削條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)；的單位為m/min根據(jù)刀具的類型和材料，零件的加工硬度，選擇相應(yīng)系數(shù)計(jì)算。也可根據(jù)表格直接查得，本設(shè)計(jì)選定為80m/min。銑削的切削技術(shù)參數(shù)計(jì)算如下：轉(zhuǎn)速n=127.

8、3r/min；進(jìn)給速度=127.3mm/min；切削圓周力；式中單位N，為切削條件改變時(shí)切削力修正系數(shù)；功率，單位kw。計(jì)算所得約2.3kw現(xiàn)選用型號為X63W萬能銑床，技術(shù)參數(shù)主軸電機(jī)功率=10kw,進(jìn)給電機(jī)功率=3kw。主軸轉(zhuǎn)速v=30-1500r/min，機(jī)床效率=0.75。故<0.75且刀具轉(zhuǎn)速在主軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，滿足切削用量要求，可以采用。為了滿足加工強(qiáng)度要求需要計(jì)算切削力產(chǎn)生的扭矩在回轉(zhuǎn)臺的顛覆力矩范圍之內(nèi)。2.3.4液壓原理設(shè)計(jì)調(diào)整變量葉片泵的流量要求達(dá)到分度轉(zhuǎn)位時(shí)間為1.5S,定位插銷、拔銷時(shí)間各為0.8S,工件夾緊時(shí)間為2s。具體原理圖如下圖4 液壓原理圖具體回轉(zhuǎn)臺動(dòng)作如

9、下：手動(dòng)裝入工件-YV7通電工件壓緊（YV5通電SQ23發(fā)訊插銷定位）-1SP發(fā)訊加工工件凸臺1- YV6通電SQ24發(fā)訊拔銷-YV9通電SQ25發(fā)訊回轉(zhuǎn)120度- YV5通電SQ23發(fā)訊插銷定位- YV10通電齒條復(fù)位-2SP發(fā)訊加工工件凸臺2- YV6通電SQ24發(fā)訊拔銷-YV9通電SQ25發(fā)訊回轉(zhuǎn)120度- YV5通電SQ23發(fā)訊插銷定位- YV10通電齒條復(fù)位-2SP發(fā)訊加工工件凸臺3-YV8通電工件放松-取下工件-進(jìn)入下一循環(huán)跟據(jù)回轉(zhuǎn)臺工作原理和加工動(dòng)作，通過電器程序?qū)﹄姍C(jī)和電磁鐵動(dòng)作控制來實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)臺的加工動(dòng)作?；剞D(zhuǎn)臺整體裝配完成后，在分度頭箱體內(nèi)腔加注鋰基潤滑脂潤滑，注滿1/2內(nèi)腔。整體安裝到銑床上，根據(jù)加工位置和動(dòng)作要求，調(diào)整好刀具和滑臺動(dòng)作行程，排好液壓管路避免干涉。調(diào)定需要的主軸轉(zhuǎn)速和滑臺工進(jìn)速度。完成整體安裝調(diào)試。3. 結(jié)語該液壓等分回轉(zhuǎn)臺通過現(xiàn)場加工，動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，切削效果良好，與普通加工相比大大提高了加工效率。對于等分回轉(zhuǎn)臺的應(yīng)用很普遍，市場上有許多高精密的回轉(zhuǎn)臺，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)可以直接根據(jù)要求采購。本文著重表述的是一種液壓回轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)原理，目的在于能夠更直