車床絲光杠機動托架-特種加工機床網-數控（kòng）機（jī）床市場網

車床（chuáng）絲光杠機動托架

2016-11-14 來源：蘭州蘭石能（néng）源（yuán）裝備工程研究院有限（xiàn）公司作者（zhě）：張海強宋傑

摘要：確定（dìng）機架和活動構件數及組成運動副兩構件間的相對運（yùn）動特性（xìng）。

關鍵詞：定位準確；安全可靠；高（gāo）效

在現代金屬切削機床中，工作（zuò）台(溜板箱)進給中，常常由於機床絲杠和（hé）光（guāng）杠(以下（xià）簡稱兩（liǎng）杠)因其自重而產生彎曲變形，從（cóng）而影響機床的加工精度以及產生爬行等現象。統計資料表明，當兩（liǎng）杠長度為5 m時，因其彎曲變形而產生的下垂量約為6 mm；當兩杠長度為8 m時，因其彎曲變形而產生的（de）下垂量（liàng）約為12 mm。兩杠彎曲變形（xíng），不僅影響傳遞運動的精度和平穩性，而且對機床的使用壽命也十分不利，是產品設計中不容忽視的重要因素。為了解決這一問題，須在兩杠下部適當部位增加輔助支撐以提高其剛度。輔助支撐有多種形式，如：手動托架、隨（suí）動托（tuō）架和機動托架。其中以（yǐ）機動托架為最佳，它能在溜板箱接近時自動地脫（tuō）開兩杠，縮進機床床身內，當溜板箱（xiāng）遠離後又（yòu）自動地伸出並重新托住（zhù）兩杠，整個過程完全自動，既保證了運動的性能，又減輕了操作者的勞動強度。因此，機動托（tuō）架在長規格（gé）臥式車床上得到了廣泛（fàn）的應用。

1.托瓦（wǎ）運（yùn）動軌跡

根據機動托架功能，托架上托瓦的運動軌跡如圖1所示。

其中：4一B，托瓦下降脫（tuō）開兩杠；B_c，托瓦（wǎ）縮進床身內。當溜板箱遠離托架一（yī）定距離後，托瓦的運（yùn）動軌跡與上述相反，即：C’一B’，托瓦伸出床身外；曰’一A’，托瓦上升托住兩杠。當曰7一A’托瓦（wǎ）上升複位後，托瓦重（chóng）新托住兩杠。由於運動軌跡有一個明顯的（de）轉（zhuǎn）折，故一般的四連杆機構(平麵)不易實現，我公司大（dà）型產品上的機動托架為一個六連杆機構，如圖2所示。

(1)托瓦下降

托架動作過程，選定構件1為（wéi）主動(起始)構（gòu）件，當（dāng）其向右移動時，如設法使構件5不動，則構件2必然順時針旋轉，構件3逆時（shí）針旋轉，構件4以D為中心逆時（shí）針旋轉，使（shǐ）E轉到E’位置，即由實線位置移至虛線位置，如圖2a所示，即實現了托瓦下（xià）降，脫開兩杠。

圖2托架機（jī）構運動原理（lǐ）圖

(2)托瓦縮進

當構件1繼續（xù）向右移動並推動（dòng）構件2沿順時針繼續轉動時，迫使構（gòu）件3與構件4合為一體，此時構件便由六連杆轉化為五連杆，構成一個四連杆基本杆（gǎn）組，如適當選取（qǔ）各構件的長（zhǎng）度(使其（qí）成為一個（gè）平行四連杆機構)，即可實現托瓦的後退，縮到（dào）床身內適當位置，如圖2b所示。

2.托架設計要點

我們知道，要使平麵連杆機構按正確的運動規律動作（zuò），其充分必要的條件是在全部運動過程中（zhōng）機構的自由度數（shù）與起始構（gòu）件(主動件)數相等。對此（cǐ）機構來（lái）說，起始構件數為1個，所以在整個（gè）過（guò）程中，其自由度數必須始終保持1。為了實現托瓦下降及（jí）後退的軌跡，機構（gòu）在運動中存（cún）在一（yī）個由六連杆轉化為五連杆機構的過程，所（suǒ）以必須設計這樣（yàng）一種約束。它隻在機構運動過程中的某一部分起約束作用，而在另一部分應失去約束作用，以使運（yùn）動全過程中機構的自由度始終保持為l，從而確保（bǎo）運動的準確、可靠。

3.機動托架工作原理

本機（jī）動托架安裝在床身上，並由（yóu）安裝在溜（liū）板箱下麵的控製板7(如（rú）圖3)來控製托瓦的下降離開兩杠，或上升托住兩杠。當軸1向右（yòu）移（yí）動時，使（shǐ）托瓦下降並縮進床身（shēn）內；當溜板箱移過機動托架後（hòu），軸1向左移動，使托瓦（wǎ）伸出床（chuáng）身（shēn）並上升托住兩杠。我公司（sī）大型臥式車床上所采用的（de）伸縮（suō）式機動（dòng）托架，經過不（bú）斷改進和多年使用，實踐證明，這種托架是目前較（jiào）為理想的一種結構，其工（gōng）作原理如圖3所示（shì）。大拖板在運動過程中，當溜板箱接近兩杠托架時，固定在溜板箱上的控製（zhì）板7，首先觸動滾子2，使軸1向右移動。此時，機構為一平麵六連杆機構，其中軸1、連杆（gǎn）3、連杆4、托（tuō）架5、連杆9為5個活動構件，相當（dāng）於圖2a中構件l、2、3、4、5。即A、B、C、D、E、F為6個平麵低副，G點為一高副。撞塊6固定在托架5上(可調)，螺栓8和lO固定（dìng）在床身上，螺栓8隻限製撞塊6，同時也限製托架5水平向右移動，而螺（luó）栓（shuān）10隻限製連杆9水平向（xiàng）左移動。因此，撞塊6、螺栓8和10共同構成了一個高副，限製了機構水平方向的一個自由度。所以，機構的自由度為：

此時，當軸1推動連杆3，使其順時針轉動時，連杆9不動，所以，連（lián）杆4逆時針轉動，托架5逆時針轉動，實現了托瓦（wǎ）的下降，脫開兩杠。在托架5上設計有（yǒu）

圖3機動拖架工作原理（lǐ）圖

一小凸台，通過計算（suàn），使其位置滿足這樣的（de）條件：當托瓦脫開兩杠時，撞塊6有3．2 mm以上下降量，這時，使（shǐ）連杆4相對於托架5不可能（néng）繼續（xù）轉（zhuǎn）動，而視為一體，機（jī）構（gòu）則（zé）轉（zhuǎn）化（huà）為五連杆機構，活動（dòng）構件數為4個，即軸1、連杆3、連杆4(或托架5)和（hé）連杆9，低副數為5個，即圖2b中構件l、2、3(或4)、5。即A、曰、c、D和，點。由於此時撞塊6和螺栓8已脫離接觸（chù），而連杆9的運動趨（qū）勢是順（shùn）時針轉動，故螺栓10對它失去約束作用，所以此時隻剩G點（diǎn）一個高副，機構的自由度數仍為：

所以，當軸1繼續向右移動而推動連杆3順時針轉動時，由於連杆3、托架5、連（lián）杆9及機架構（gòu）成一個平行四連杆（gǎn）機構，故托瓦沿一（yī）斜線後移，直到移至床身內的預定位置。

當（dāng）溜板箱移過托架（jià）位置（zhì）後，控製板7向相反的方向推動滾子2，而在彈簧1l的作用下也使軸1向左移動，與此同時（shí），連杆4與托架5仍靠在一起，機構的自由度仍為l。所以，軸1帶動連杆3逆時針轉動（dòng），並通過托架5帶動連杆9逆時針轉動，使托瓦（wǎ）移出床身。當托瓦移至兩杠下方後，連杆（gǎn）9與螺栓10接觸，使連杆9不能繼續轉動，連杆3在軸1的帶動下繼續逆時針轉動（dòng），使連杆4和托架5順時（shí）針轉動，托瓦（wǎ）抬起並重新托住兩杠（gàng）。這樣就完成了一個動作循（xún）環。

4.結語

車床絲光杠機動托架，經（jīng）過我公司多年實踐驗證，自動控製性能穩（wěn）定，無衝擊，無（wú）振動，係統剛性強，加工零件精度（dù）高，質量好，為（wéi）操作者解脫了繁重的勞動，生產效率（lǜ）高。

投稿箱：
如果您有機（jī）床行業、企（qǐ）業相關新聞（wén）稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱（xiāng）：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界（jiè）視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多

數控（kòng）機床