隨著加工工件復(fù)雜程度的不斷提高，傳統(tǒng)夾具一直以來(lái)用油是通過(guò)工作臺(tái)芯軸經(jīng)過(guò)工作臺(tái)板供給到夾具內(nèi)，但受工作臺(tái)內(nèi)部空間的限制而導(dǎo)致液壓油路的數(shù)量有限，已經(jīng)難以完成裝夾工件及快速上下料的任務(wù)要求。

既然問(wèn)題都是液壓油路需求導(dǎo)致的，那這里就介紹一種用另一種給液壓夾具供油的方式滿足加工工件的多油路需求，用于臥式加工中心夾具供油的新型旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)計(jì)。

1. 制造裝備分析

   本次案例選用在HMC63e型臥式加工中心進(jìn)行，配有分度工作臺(tái)或者數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，適合于工件多面的銑、鉆、鏜、鉸、攻絲、兩維、三維曲面等多工序加工，還配備交換臺(tái)站，兩個(gè)工作臺(tái)板分別在加工區(qū)和前工位交替工作，在對(duì)加工區(qū)工作臺(tái)板上的工件進(jìn)行加工的同時(shí)，可對(duì)前工位工作臺(tái)板上的工件進(jìn)行裝卸，大大縮短工作節(jié)拍。

圖1 HMC63e型臥式加工中心

2、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心出油方式分析

   對(duì)于雙交換回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，工作臺(tái)底座通過(guò)滑塊在線軌上沿Z軸移動(dòng)，轉(zhuǎn)盤通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)板通過(guò)錐座與轉(zhuǎn)盤固定和分離。當(dāng)工作臺(tái)板上的夾具需要液壓油或者壓縮空氣時(shí)，則在轉(zhuǎn)臺(tái)芯軸內(nèi)部打孔，在臺(tái)面尺寸為630mm×630mm的轉(zhuǎn)臺(tái)上，芯軸外徑為158mm。

圖2 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

   在這個(gè)芯軸內(nèi)部最多可以加工出8個(gè)通油孔A～H，如圖3所示，這樣嚴(yán)重限制了液壓夾具油路數(shù)量的使用，減小了機(jī)床的應(yīng)用范圍。

圖3 工作臺(tái)板中心通油孔

   對(duì)于雙交換工作臺(tái)，還要在臺(tái)板與轉(zhuǎn)盤結(jié)合處安裝自動(dòng)密封接頭，以防止在臺(tái)板與轉(zhuǎn)盤分離時(shí)發(fā)生油液泄漏，而且當(dāng)工作臺(tái)板交換時(shí)，加工區(qū)內(nèi)的切屑很容易落在接頭上，當(dāng)臺(tái)板交換后就會(huì)造成接頭損壞。這種接頭的采購(gòu)成本非常高，一個(gè)接頭單價(jià)將近1萬(wàn)元，也就是說(shuō)液壓夾具需要的油路每增加一個(gè)，制造成本就要增加1萬(wàn)多元，這對(duì)于投標(biāo)及后期維護(hù)都非常不利。

3. 新型旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)計(jì)

   為解決臥式加工中心工作臺(tái)中心出油難以滿足夾具更多油路需求的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)研制了新型旋轉(zhuǎn)接頭，用另一種給液壓夾具供油的方式滿足多油路需求。如圖4所示，旋轉(zhuǎn)接頭主要由底座、轉(zhuǎn)盤、軸承、密封圈、隔套、卡圈和蓋板構(gòu)成，液壓站提供的液壓油經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)盤進(jìn)入旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)，在有雙邊密封的槽溝進(jìn)入底座，再通過(guò)底座內(nèi)部孔系接入液壓夾具上，轉(zhuǎn)盤固定在機(jī)床的外防護(hù)間上，底座安裝在液壓夾具上隨著回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一起旋轉(zhuǎn)工作。

圖4 旋轉(zhuǎn)接頭工作原理圖

   如圖5所示，轉(zhuǎn)盤外徑D=190mm，內(nèi)徑d=125.5mm，高度H=280mm，在體上打通2列共12個(gè)6mm通油孔，配管接口尺寸為Ｒc1/4，分別與相配合的底座上的溝槽相對(duì)應(yīng)，12通路的旋轉(zhuǎn)接頭可以供6進(jìn)6出的液壓夾具使用，也可用于氣壓回路和切削液回路，滿足夾具的所有工作需求。

圖5 旋轉(zhuǎn)接頭

   經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)證明，如圖6所示，此旋轉(zhuǎn)接頭最高使用壓力達(dá)25MPa，允許轉(zhuǎn)速80r/min，使用環(huán)境溫度0～70℃，滿足機(jī)床正常工作時(shí)的所有工況參數(shù)，使用簡(jiǎn)單方便。

圖6 應(yīng)用旋轉(zhuǎn)接頭

   在此12通路旋轉(zhuǎn)接頭研制的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加旋轉(zhuǎn)接頭的直徑和高度，優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以做到16通路，可以滿足絕大多數(shù)液壓夾具的工作需要，相比較工作臺(tái)中心出油方式增加油路的成本，旋轉(zhuǎn)接頭增加油路需要的成本要低很多。