液压锁紧辅助支承

fenghao888

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。
7 m" Y/ k7 j* Z- k9 ]
' i. s+ S1 }. ?* ^3 \0 C$ j3 {图1 自动调节支承

  Y1 e. a8 \+ @* s' F* r' r. P图2 推引式辅助支承
" P1 F& m# t/ ?* t  V" \3 S# d* i1 机动辅助支承分析
  H6 `( ?5 o% ?' h8 @) r& q  ?9 Q3 ~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。
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# Y) a9 g3 b这种机构中的压力油的压力可按下式确定
p=k
W
+ q, v- J' d+ F- @  _2prlµ
式中：p为压力油压强：
k为系数，取2 ～ 5，精加工时取小值，粗加工时取大值：
) V$ i# i' S5 v. g; ~% X8 O' UW为支承所受的轴向力：
! D5 i# t' _/ n3 }r为夹紧套半径：
7 _' w8 v; q( f! U) Q, Yl为夹紧套长度：
µ为夹紧套与滑柱间的摩擦系数。
: n, A, I. O' z9 |4 ]% O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。
% J/ o( y+ {- S
图3 液压锁紧辅助支承

) L* ]% _4 j& x" b8 w3 x图4 辅助支承
) |: D  H1 p/ D2 结论
% x& i' ?1 |2 L, `7 H% I5 h: g. ?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。
' G- b& G+ a) m% o; b2 }( m$ x文章关键词：