一种新型附件自动夹紧机构的设计

我们在设计一种新型数控落地加工中心时．用户要求增加自动上附件功能由于主机方滑枕截面尺寸小，可利用空间有限，而附件夹紧所需夹紧力大，为此，我们设计了一种新型的附件自动夹紧机构。这种夹紧机构是利用斜面机构的力放大原理实现的。经过多年用户生产实践证明，这种机构达到了预期的效果，满足了加工的需要。

1.导向套 2.锁紧螺毋 3.隔套 4.定位套 5.附件拉钉 6.夹爪 7.活塞 8.楔块 9.油缸 10.密封圈 11.拉钉
图1 夹紧机构结构图

1 结构及工作原理夹紧机构的结构如图1所示。   需夹紧附件时，夹紧油路加压，推动活塞7向左移动(楔块8应做成三瓣以上)。这样，在活塞7的推动下，楔块8向下移动，推动拉钉11、夹爪6(应做成两瓣以上)向右运动，锁紧附件的拉钉5，实现附件自动夹紧功能。需松开附件时，松开油路加压，迫使活塞7、楔块8及拉钉11作相反运动，致使夹爪6张开，实现附件的松开。   在夹紧、松开过程中，楔块8起着至关重要的作用，它的设计合理与否，将直接关系到该机构成功与否。在设计时应特别注意。

图2 楔块放大图

2 楔块的设计如图2，假设楔块与活塞之间的夹角为a，楔块与拉钉之间接触面的倾斜角为b。这两个角度的大小将直接影响夹紧机构的性能，设计时需要特别注意。   设计a角时，希望a越小越好．这样夹紧油路只需提供很小的压力就可以在楔块8上产生非常大的正压力。但由于夹爪夹紧、张开所需行程的限制，a不可能选得太小，而必须大于自锁角。   设计b角时，则希望它越大越好，这样只需很小的正压力就可以产生很大的轴向拉力。但如果b角太大，拉紧夹爪的行程势必很大，这样就不能产生反程自锁。所以，在设计此楔块时，应在满足夹紧力和空间允许的情况下，使松开和夹紧油路的压力尽可能一致。   另外，楔块首先要整体加工，楔块与定位套之间、楔块与拉钉之间、楔块与活塞之间的接触面要充分研磨，然后平均分成3瓣，确保有效密封，避免压力损失。同时，楔块要选择强度高、韧胜好、耐磨性强的合金材料。   这种附件自动夹紧机构与其它结构形式相比具有以下优点：(1)夹紧安全、可靠、快速；(2)结构简单、紧凑，占用空间小；(3)夹紧、松开所需油压小、而产生的夹紧力十分大；(4)拆卸维修十分方便(通过锁紧螺母2，就可以将其方便地从主机方滑枕前端拆下来)。