数控机床自动接料和自动拔料的应用

    摘  要  论述了全功能数控车床的自动接料装置与自动拔料装置的设计方法与思路，并对其工作原理进行了详细介绍。
    关键词  全功能数控车床  自动接料  自动拔料
    中图分类号  TG502  文献标识码  B

    近几年，国内制造业发展迅猛，数控机床特别是全功能数控机床的占有率大幅提高。多品种、小批量是现代机床制造业的一个特点，用户需要量身定制，常常提出很多特别的要求。2005年，用户对所订购的全功能数控车床，要求配置自动接料和自动拔料装置，它们的作用在于缩短非切削时间，实现对棒料的连续切削，无需频繁安装工件和取成品，特别适用于小工件加工。经分析研究比较了数个方案以后，确定作如下设计。
    AD-15全功能数控车床配有八工位液压刀架，每个工位上可装车刀，用来车削工件，也可装键刀座，再装撞杆或钻杆进行撞钻削。如图1所示，拔料装置充分利用了刀架本身的功能，借用了撞刀座。连接套插入镬刀座中，弹簧夹头通过螺纹拧紧到连接套中，工作过程如下：一根待加工的长棒料从主轴内孔穿过卡盘，伸出卡盘的长度靠刀盘端面来准确定位，卡盘夹紧，进行加工。加工完毕切断，弹簧夹头通过刀塔移到主轴中心，靠弹性变形套入到棒料中，卡盘松开，刀塔根据要求移动一准确的距离，弹簧夹头拔出棒料，卡盘夹紧，弹簧夹头退出，进行下一个棒料的切削。用户加工的棒料直径为φ12～φ40mm，弹簧夹头可根据棒料的直径大小进行更换，简单、方便、快速、可靠。棒料就是依靠刀塔精确的定位功能来保证其长度尺寸。

    如图2、图3所示，自动接料装置靠油缸的运动使连接臂摆动一定的角度，回转轴也跟着转动，安装其上的回转块带动接料盒转动，接住工件，放到存料盒中。考虑机床装上外防护后，可利用的空间很小，而油缸需要一定的移动空间，经过严格的计算，在满足要求的情况下，油缸尽可能小，油缸支撑板固定到主轴箱支座。接料盒在接料过程中，必须准确到位，既不能碰到卡盘和刀架，又不能让工件掉下去，回转块在回转轴上的位置可以调整，接料架也可横向调整，使接料盒在纵、横向都可以调整。为了防止接料时，工件从盒里滑出，在接料架和接料盒之间连接一根弹簧，使接料盒在旋转过程中不会产生摆动。另外挡板设计成一定角度，防止零件在下落过程中从盒上面的出口滚出。把工件送到存料盒时，定位架起重要的作用，它把接料盒顶起，工件下落（图3）。落下的工件可由另一口取出，保证了机床操作的安全性以及对环境卫生的要求。

    该机床交付使用一年，效果良好，拔料和接料配合使用，大大提高了零件的加工效率，原来是每加工完一个棒料，主轴停止，打开防护门，靠人工把棒料拉出，测量拉出来的长度，操作人员不得随意离开。配上自动接料装置后，完全是程序化的操作，中间不需要工人参与，辅助时间大幅降低，加工效率提高。而加工方式和常规一样，因此精度不受影响。该装置的应用，拓展了机床的功能，适应了市场对机床的要求。

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