一种镗孔两次让刀定位夹紧机构

　　摘 要：为解决机床加工过程中镗孔加工工序一次镗削多层壁，实现主轴让刀动作，防止刀具在加工过程中碰撞工件，并使其结构紧凑，提出了设计油缸二次工作行程的结构组成及工作原理。 

　　关键词：高中低位油缸；两次台阶式楔形铁；托盘顶升机构 

　　1 研究背景 

　　机床加工过程中镗孔加工工序一次镗削多层壁，加工过程为：在镗孔之前，要将镗杆穿入导向装置，并使刀杆上的多把镗刀中每把刀靠近每层壁上的加工壁面，进入等待工作状态，然后主轴转起开始加工工件。以往的机构装置主要分为两部分，其一为齿轮、齿条传动机构，将工件抬起到中间让刀位置，镗杆进入并穿入导向装置，行程开关再发令；其二用楔铁夹紧机构将工件再一次抬起至最终加工位置，并夹紧开始工作。这种齿轮齿条联合楔形铁的抬起机构既体型庞大，结构繁琐，定位精度相对较低，又不能保证更高的精度要求，极大的影响了工作效率。 

　　2 设计发展前景 

　　本技术设计了一种镗孔用两次抬起定位夹紧机构，其包括高中低位油缸、两次台阶式楔形铁、托盘顶升机构和位置反馈机构。高中低位油缸、楔形铁和托盘相互配合动作，实现二次行程，以完成中间让刀，并最后夹紧工件，完成工作循环。位置反馈机构不仅起到行程开关发令的作用，并准确确认工件实际位置，防止撞刀，起到安全保护的作用。整体装置结构紧凑，且定位精度非常高，装配简单，成本大大降低，实际应用效果也非常好，极大地提高了工作效率。 

　　3 技术方案 

　　一种镗孔用两次抬起定位夹紧机构，包括高中低位油缸、两次台阶式楔形铁、托盘顶升机构和位置反馈机构，高中低位油缸通过活塞杆与两次台阶式楔形铁连接，两次台阶式楔形铁与托盘顶升机构相碰触，所述位置反馈机构与两次台阶式楔形铁的水平末端连接。 

　　高中低位油缸包括缸筒、活塞杆和移动活塞，缸筒分为左腔、中腔和右腔，左腔和右腔交界处设置有限位面，移动活塞固定在活塞杆右端，在右腔进油的情况下将移动活塞将活塞杆停留在固定位置。两次台阶式楔形铁通过连接螺钉与活塞杆连接，所述两次台阶式楔形铁上设置有楔形铁，楔形铁分为高位、中位和低位三个工作位置。托盘顶升机构下部设置有滚轮，滚轮在楔形铁的接触表面滚动。位置反馈机构包括接杆和行程开关，所述接杆一端与楔形铁连接，另一端设置有行程开关，当楔形铁到达指定位置时接杆触碰行程开关。 

　　4 工作流程 

　　高中低位油缸进油，活塞杆带动楔形铁运动，从而使得托盘上下移动，达到让刀并且夹紧的目的。当高中低位油缸左腔和右腔同时进油，活塞杆自左往右运动，托盘顶升机构的滚轮开始“爬台阶”。当运动到中间让刀位置时，托盘保持暂时性停留，位置反馈机构发令，确认托盘实际位置，镗杆进刀，等镗杆穿入导向装置后，PLC程序发出指令，让高中低位油缸只有左腔进油，这样活塞杆再次推动楔型铁，使得托盘再次抬起，直到工件抵住夹具顶部定位面，最终完成夹紧动作。 

　　本技术先按计算好的行程使工件抬起到中间让刀位置，等镗杆穿入导向装置后，再按设计好的行程使工件二次抬起至定位面并将工件夹紧，这样既缩小结构，又使定位精度提高，装配简单，成本大大降低。本结构实际应用效果非常好。目前在汽车发动机体精镗主轴孔的加工上，被广泛采用，由于生产效率大幅度提高，也为企业带来了良好的效益。 

　　图1 

　　1.高中低位油缸；2.两次台阶式楔形铁； 

　　3.托盘顶升机构；4.位置反馈机构 

　　5 结束语 

　　文章通过文字及附图说明，将镗孔用两次抬起定位夹紧机构进行了阐述，此机构的设计及制造满足了一次镗孔多层壁的工序加工，在保证产品质量的同时，大大提高了加工效率，降低了人工成本，对机械制造加工业有着重大意义。 

　　参考文献 

　　[1]大连组合机床研究所.组合机床设计（第一部分）[M]. 

　　[2]大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册[M]. 

　　[3]机械设计手册（第5卷）[M].机械工业出版社.