可调V型托架夹持范围增大的设计

摘 要：由于可调V型托架支撑零件范围可以变化，故在机械领域中的地位不可忽视但因生产的需求，有些用户往往提出的零件可调范围较大，对于有限的空间内满足上述要求较难，若改用轴承托架、滚轮托架，造成装配繁琐和成本上升的弊端，同时未必满足要求。本文主要研究在有限的空间发挥V型托架夹持范围增的的设计，并结合我厂HTC63300n卧式数控机床实例说明该结构优越性。

关键词：V型铁；有限空间；增大

1 可调V铁设计方案一

如图1所示是该结构为一般可调V铁基本形式。当V铁以腰型孔形式存在靠端面螺栓加以锁紧。若V型铁4向上移动，则松开端面螺栓，调整底部顶块中的螺栓3达到要求后，锁紧端面螺栓；若下降时则步骤相反，V型铁3依靠自身重力下降，这时底部螺栓3起到保护作用。当V型铁下降行程过大，达到与底部顶块相接触时，可将最下层加装第二层顶块（增加螺栓长度起到保护作用），这时拆下第一层顶块V型铁便可有更大的行程。

方案一总结：当V型铁下降100左右时，可调工件变化半径值约为70（即Φ215-Φ356）。当工件直径较小时（即小于Φ215）则无法满足。

2 可调V铁设计方案二

如图2所示，为解决较小工件加工，将图1中的V型铁开口宽度缩小，其它结构形式不变，调整原理同方案一。可以得出最小加工零件直径为Φ82.5（开口越小得到的加工直径越小），但是由于开口较小使得V型铁两端接触线变短，这会使得加工工件直径可调变化变小，这又不能满足加工工件大直径范围的变化。

方案二总结：V型铁开口缩小解决了小工件加工问题，如若在同一台机床加工直径大工件和直径小工件（或者一种工件轴径变化较大时），就必须更换V型铁，不仅麻烦而且浪费时间也不安全。

3 可调V铁设计方案三

如图3和图4所示，将两种垫铁组合起来，方案二垫铁依附在方案一垫铁上，将方案二中的窄V型铁4中间开长方槽，在此槽中装入内嵌顶块。内嵌顶块2与V型铁5端面连接。在窄V型铁底部开孔，装入调整螺栓3（规格为M16X160）与内嵌顶块连接。这样两个组合垫铁的可调行程由100增加到200，可调范围明显增大，并且也能保证加工范围的连续性。

窄V型铁4上下调整可由中心底部调整螺栓3和内嵌顶块2保证。当加工零件范围较小时，将窄V型铁升起。若范围更小则再将V型铁5升起，由于内嵌顶块2随V型铁5上升，使得窄V型铁可以继续上升，从而达到加工更小直径范围。

当加工大范围直径工件时，窄V型铁4不起作用可将其落下并通过端面螺栓锁紧。这里要注意设计时窄V型铁4可下降到V型铁5以下，以保证加工大范围零件时不发生干涉现象。

1托架座 2.内嵌顶块 3.调整螺栓 4.窄V型铁 5.V型铁

4 范围拓展

方法一：可将两种V型铁的铜垫片厚度改变，从而使得范围扩大，但是得到的是可变化范围较小的扩展。

方法二：还可以在两层基础上增加一个小的V型铁，原理同方案三。但V型铁层数不能无限制增加，这样会使各层V型铁运动受阻并且不易调整，同时还会增加底座的翻转力矩，故在使用设计中建议用两层即可。如若增加V型铁不得使之超过三层且第三层V型铁必须体积要小，以便于调整另外两层V型铁。

5 结语

通过上述几种方案的讨论对比，采用方案三的组合式升降V型铁在有限的空间范围内，不仅实现了加工变化范围大的难题，同时也保证了加工范围的连续性。

参考文献

[1] 沈阳第一机床厂，中捷友谊厂，沈阳第三机床厂，编著. 机床工人技术手册[M]. 辽宁科学技术出版社出版，1989.5.

[2] 隋秀凛，高安邦，主编. 实用机床设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2010.1.