臥式加工中心工作臺常壓系統(tǒng)*

王世鵬

(①大連理工大學機械工程學院，遼寧大連116024;②大連機床集團加工中心研究所，遼寧大連116620)

隨著中國工業(yè)的快速發(fā)展，加工中心尤其是臥式加工中心被廣泛地應用于工序較為集中的機加工中。由于臥式加工中心為水平主軸，工作臺水平放置，為了滿足不易豎直裝夾工件的加工，根據需要可以使被加工工件水平裝夾后繞A軸旋轉再進行加工。這就需要更加靈活地進行夾具設計，以保證工件的定位夾緊以及加工精度。根據需要大連機床集團已于2006年設計出帶工作臺常壓系統(tǒng)的臥式加工中心。該結構系統(tǒng)可以使工件繞A軸旋轉，來實現(xiàn)對工件水平裝卸、豎直加工，最大限度地發(fā)揮機床的效能，減少工件的裝夾與定位的難度和時間，從而提高生產效率。在此基礎上進行了改進設計，研發(fā)出的帶工作臺常壓系統(tǒng)的臥式加工中心，其結構對工件的定位、夾緊的可靠性進一步提高，并能夠實現(xiàn)工作區(qū)的夾具翻轉，有效地擴大了臥式加工中心的加工范圍。

1 工作臺常壓系統(tǒng)的結構與原理

1.1 工作臺常壓系統(tǒng)原理

由于雙交換工作臺無法攜帶管路進行工作臺交換，又需要為夾具提供A、B兩路油和一路氣，為實現(xiàn)工作臺常壓系統(tǒng)的功能，安裝了6對形式相同的無泄漏管接頭(分別安裝在兩個工作臺、支撐盤和回轉體上)，如圖1所示。

工作臺至交換區(qū)，在交換區(qū)3對無泄漏管接頭(插頭側)對接，管路連通。液壓站通過其中2對無泄漏管接頭為夾具的職能元件和蓄能器提供動力，實現(xiàn)夾具翻轉、工件定位夾緊;氣源則通過剩余1對無泄漏管接頭為氣檢元件提供壓力。工作臺離開交換區(qū)，無泄漏管接頭脫開，并各自密封。為了避免夾具因少量的泄漏而造成的壓力損失影響結構的性能和可靠性，工作臺至工作區(qū)，在工作區(qū)3對無泄漏管接頭(插頭側)對接，保證夾具在整個加工過程中對工件的夾緊壓力并能夠實現(xiàn)工作區(qū)的夾具翻轉。

1.2 動作循環(huán)

(1)一個加工循環(huán)完成后，系統(tǒng)發(fā)出指令，交換工作臺抬起后，開始旋轉交換。

(2)交換工作臺旋轉180°后，系統(tǒng)發(fā)出指令，無泄漏管接頭除塵氣路開始吹氣。

(3)交換工作臺落下，系統(tǒng)發(fā)出指令，除塵氣路停止吹氣。

(4)系統(tǒng)發(fā)出指令，A、B兩油路通過液壓站閥組上的換向閥自動換向，經兩對無泄漏管接頭輸送至液壓馬達，實現(xiàn)夾具翻轉90°(夾具 B路進油、A路回油)，夾具成臥式位置，如圖2;氣動換向閥換向，水平氣檢通氣(氣動閥受兩油路的先導控制自動換向，且氣動閥換向先于夾具翻轉完成);經氣檢檢驗翻轉90°后，手動閥允許動作。

(5)手動閥換向，夾緊缸抬起(夾緊缸的動力源為A、B兩油路);人工裝卸工件。

(6)手動閥換向，夾緊缸下落。

(7)工件夾緊后，再次氣檢;檢驗工件定位成功，并保證加工中心前防護門關閉;系統(tǒng)發(fā)令，A、B兩油路通過液壓站閥組上的換向閥自動換向，經兩對無泄漏管接頭輸送至液壓馬達，實現(xiàn)夾具翻轉90°(夾具A路進油、B路回油)，夾具成立式位置，如圖3;氣動換向閥換向，垂直氣檢通氣(氣動閥受兩油路的先導控制自動換向，且氣動閥換向先于夾具翻轉完成)。

(8)經氣檢檢驗翻轉90°完成后，待加工區(qū)加工，在加工過程中系統(tǒng)發(fā)令，A、B兩油路通過液壓站閥組上的換向閥自動換向，經兩對無泄漏管接頭輸送至液壓馬達，實現(xiàn)夾具翻轉90°，加工區(qū)加工完成后。根據需要完成交換工作臺抬起、旋轉，進行工作臺交換。

(9)加工區(qū)加工工件，在加工區(qū)根據以上步驟(4)和(7)原理，若工件加工需要，可使夾具實現(xiàn)立、臥式位置的轉換，重復以上循環(huán)。

2 結語

本工作臺常壓系統(tǒng)經過優(yōu)化設計后，其功能更加完善，結構更加緊湊、合理，性能更加可靠。交換區(qū)和工作區(qū)各自的兩路油、一路氣就實現(xiàn)了在交換區(qū)和工作區(qū)對工件的定位、夾緊，夾具翻轉及氣檢的全部職能。工作臺常壓系統(tǒng)對工件的定位、夾緊可靠性更高;A軸在交換區(qū)和工作區(qū)都能完成夾具立、臥式位置的轉換，因而加工中心的加工范圍有效地得到擴大。

1 馬騁.臥式加工中心工作臺保壓系統(tǒng)［J］.制造技術與機床，2008(9):148～149

2 劉任，劉德棟.基于柔性線中的夾具應用［J］.組合機床與自動化加工技術，2006(7):91～92