與落地銑鍵床相配套的回轉(zhuǎn)工作臺不斷地更新著結(jié)構(gòu)，本文就我廠生產(chǎn)的zt20a,zt30r,tkh6913a型機床的回轉(zhuǎn)土作臺以及zts20型回轉(zhuǎn)工作臺的幾種夾緊機構(gòu)，分析它們的受力情況，計算夾緊力，然后加以比較分析。
1.回轉(zhuǎn)臺 2.鎖緊螺栓 3.頂塊 4鎖緊螺母
圖1 zt20a回轉(zhuǎn)臺夾緊機構(gòu)示意圖
1.工作臺凸臺 2夾緊塊 3.夾緊套
圖2 tkh6913a機床用回轉(zhuǎn)臺及zt130b型回轉(zhuǎn)臺夾緊機構(gòu)示意圖
1,4夾緊塊 2.工作臺 3.楔塊 5彈性體
圖3 zts20型機床回轉(zhuǎn)臺夾緊機構(gòu)示意圖
zt20a型回轉(zhuǎn)上作臺的夾緊機構(gòu)(圖1)，是zui簡單的手動夾緊機構(gòu)。它的原理是：利用鎖緊螺栓和鎖緊螺母的旋進和旋出，來決定回轉(zhuǎn)臺的夾緊和松開。 當回轉(zhuǎn)臺處于工作位置時，將鎖緊螺母旋緊，靠著頂塊及鎖緊螺栓與回轉(zhuǎn)臺間的摩擦力將回轉(zhuǎn)臺夾緊；當回轉(zhuǎn)臺要回轉(zhuǎn)時，旋松鎖緊的螺母，消除摩擦力(在彈簧力的作用下，鎖緊螺栓沿著回轉(zhuǎn)臺的t型槽可以移動)，回轉(zhuǎn)臺可以自由轉(zhuǎn)動，直至工作位置。zt20a采用了4個夾緊裝置，但由于此裝置*手動，對夾緊力無定量的規(guī)定，會導致一定的人為誤差，從而影響加工精度。 隨著電氣控制尤其是pc控制的廣泛應(yīng)用，手動夾緊機構(gòu)早已無法滿足要求，隨之產(chǎn)生了浮動夾緊一利用油缸進行夾緊的夾緊機構(gòu)。tkh6913a型機床回轉(zhuǎn)臺zt30b的夾緊機構(gòu)(圖2)及zts20型回轉(zhuǎn)臺的夾緊機構(gòu)(圖3)，均是通過控制油缸和夾緊塊與回轉(zhuǎn)臺間的摩擦力實現(xiàn)自動夾緊的。這兩種夾緊方式一種是通過油缸對工作臺徑向凸臺進行夾緊，而另一種是通過油缸對工作臺上的圓形槽進行夾緊。這兩種結(jié)構(gòu)均利用油缸力夾緊，油壓控制好，幾個夾緊體的夾緊力相同，臺面受力狀態(tài)好，能夠更好地保證加工精度。 如圖2受力分析所示，f是夾緊套受到油缸活塞桿拉力而產(chǎn)生的力，作用于活塞桿的軸心線上，r是工作臺對夾緊塊夾緊力的反作用力，設(shè)此力為合力，作用于夾緊塊的中心，與實際夾緊力大小相等，方向相反。 在設(shè)計中，取活塞桿軸心線距零力矩點(固定銷中心)為42.5m，夾緊塊中心距零力矩點為1oomm，油缸活塞外徑120mm，活塞桿直徑40mm，采用雙油缸形式(參見圖2)。若設(shè)系統(tǒng)油壓為p(mpa)，則： f=2×[( 120 )2-( 40 )2]×pp≈20106p(n)
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故得出zt30b、tkh6913a型機床用回轉(zhuǎn)工作臺其中一個夾緊體的夾緊力為8545p(n)，設(shè)為f1。 楔塊和彈性體的受力(以合力形式)如圖3所示。先以彈性體為研究對象，它受3個力的作用：工作臺對夾緊塊的作用力q(夾緊力的反力)，垂直向上的支持力r，及楔形螺母對它的作用力r2(由正壓力和摩擦力組成，所以與斜面垂直方向成角度j-摩擦角)。 當油缸的壓力p達到一定值時，楔形螺母與彈性體之間處于平衡狀態(tài)，此時下式成立。 q+r×cos(a+j)=0再以楔形螺母為研究對象，它同樣也受3個力的作用：油壓p產(chǎn)生的垂直拉力f彈性體的反作用力r'2(r'2+r2=0)，楔塊內(nèi)力r3，現(xiàn)只考慮一側(cè)的受力，因此有作用力r3，它的作用方向是與相對運動方向相反、且與水平方向成摩擦角j的方向。它所處的平衡條件為 r'2×cos(a+j)=r3×cosj
f=rr'2×sin(a+j)+r3sinj已知楔形的角度為a=7.5°，µ=0.15，再由以上三式可以求得: f=r'2×[sin(a+j)+cos(a+j)×tgj]又r'2=-r2=q/cos(a+j) f=[( 120 )2-( 40 )2]×pp≈10053p(n)
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摩擦角j=arctg0.15≈8.53° 所以夾緊力 q= f = 10053 =22989p(n)
tg(a+j)+tgj tg16.03°+tg8.53°
故得出zts20型回轉(zhuǎn)工作臺的一個夾緊體的夾緊力為22069.534p(n)，設(shè)為f2。 由此可見：兩種結(jié)構(gòu)的夾緊體的夾緊力，在相同油壓的情況下f2=22989p(n)>>f1=8545p(n)，且f1是在雙缸作用下產(chǎn)生的，而f2僅是在單缸作用下產(chǎn)生的。從這一結(jié)果看，利用彈性體和楔塊的結(jié)構(gòu)要遠遠好于文中所述其它結(jié)構(gòu)。因此被廣泛地應(yīng)用于pc控制的回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計中。