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[资料] 液压锁紧辅助支承

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发表于 2011-7-25 22:02:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在机床夹具设计时,常用到辅助支承。辅助支承是在定位支承对工件定位,夹紧机构夹紧后才参与支承,不起任何消除自由度的作用,而是增强被加工工件的刚性,提高加工过程的稳定性。辅助支承的具体结构形式有多种,但从目前生产实际来看,几乎都是手动式辅助支承,即使是在大批大量生产中也是如此。这与大批大量生产中的工装应操作简单、动作迅速、辅助时间短、劳动强度小的要求相悖。为此,能实现自动操作的辅助支承就成为了机床夹具设计的一个新课题。
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图1 自动调节支承5 K" D( M; J3 W8 F# X( M
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图2 推引式辅助支承  K! o+ X4 `2 K5 A% h# r# B; t  G
1 机动辅助支承分析5 a7 x/ G5 X% ^' h; |: _9 o2 i
现已标准化的辅助支承,如六角头支承(GB2227—80),圆柱头调节支承(GB2229—80),由于是用螺旋副来调节支承的高度,不能实现机动。自由调节支承(如图1,GB2238—80)虽然能自动调节支承高度,但用斜锲锁紧,也难以实现自动操作。推引式辅助支承(如图2,GB2238—80)是靠斜面调节支承高度,若改成机动,则由于斜锲的增力作用,可能会对工件产生较大的作用力,破坏工件的定位,将违背辅助支承的要求。
; y7 C. w, [' U" r! S鉴于标准化的辅助支承均不能实现自动操作,我们在此基础上进行改进,设计出如图3所示能自动操作的液压锁紧辅助支承。其作用原理是:滑柱1依靠弹簧3与工件接触(即高度能自动调节),弹簧弹力可用螺钉2调节。当工件定位、夹紧后经系统控制从油道6通入压力油,使薄壁夹紧套5锁紧滑柱。加工结束后,先让压力油中的压力消失,卸下工件,滑柱在弹簧的作用下向上回位。辅助支承通过螺纹4安装在夹具体上。
$ G, \2 {2 W# \" y5 ^% K3 V+ `这种机构中的压力油的压力可按下式确定
+ K6 q+ H4 P  t4 mp=k
* M& A" M  ^- N  A7 \W
6 M( Y0 t) V0 |8 k2prlµ0 G% c) g6 r& ~/ ^0 [" J2 h
式中:p为压力油压强:( y1 Z0 n9 j- ]( j' _
k为系数,取2 ~ 5,精加工时取小值,粗加工时取大值:% j& J+ g# X& b5 X  k( N9 z
W为支承所受的轴向力:6 n+ j% m  ?2 m8 |1 {
r为夹紧套半径:
" ]( k* L% }! b) u' f* m4 n; O5 [l为夹紧套长度:
  m: ~' N  i2 J/ X3 t: Pµ为夹紧套与滑柱间的摩擦系数。
, w( m  P7 i2 j# D* l/ N3 m根据所需压力油的大小,来选定液压缸的直径。为了验证该辅助支承的性能,我们制作了一套样品,做了如下实验。如图4 所示,为在铣床上加工工件悬伸臂的两侧面,定位基准和夹紧位置远离加工表面,悬伸壁刚性差。为了避免在加工中生产变形和振动,在悬伸臂部位加设辅助支承。工件定位后,辅助支承与工件接触,然后自动锁紧,并在此处夹紧,以增加安装刚度。切削速度为120mm/min,进给量0.08mm/齿,切削深度4mm。实验结果表明:工件在此处设辅助支承后其变形量(0.01mm)比不加辅助支承减小了70%。辅助支承操作方便,动作迅速。' U! y/ h+ \, V1 y3 ^4 E+ ~
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图3 液压锁紧辅助支承* c! q7 R1 L" K3 x: k- e
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, F- X0 n' f4 {$ L5 o$ S8 J0 M图4 辅助支承
, f, }# ^1 A3 W  P* ?: S. |9 s" a2 结论
! Y, `( z4 H, Q; @: I液压锁紧辅助支承可克服传统辅助支承不能自动操作的弊病。通过以上分析和实验证明,该辅助支承具有结构紧凑,操作方便,动作迅速,实用性强等优点,可以在实际生产中推广。1 Q9 R! L+ Z3 J9 J9 i- R
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