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         摘要: 如何在現有機床上做局部的改造和優化，使其提升加工效率或滿足個性加工需求，是從事加工中心研究、教學、操作的人員需要考慮的現實問題。對一臺 VCL850 四軸加工中心的工作臺進行了擴展 ( 加長) ，通過反復思考、論證和實踐，實現了對給定零件完美加工，不僅減少了投入、滿足了個性加工需求，還提高了加工效率、降低了勞動強度，具有廣泛的推廣和應用價值。
 
        關鍵詞: 加工中心; 工作臺; 擴展; 個性加工; 應用
 
       隨著制造技術的不斷發展，加工中心已越來越廣泛地應用于各類零件的機械加工中，市場上同一品牌及配置的加工中心，會因其加工范圍 ( 工作臺尺寸)增大而價格飆升。如何在現有的機床上進行功能擴展，滿足加工需求，使得企業、學校能減少投入，縮短加工周期，培養技術人才，是走創新之路的不錯選擇。某大學購買了 6 臺 VCL850 加工中心，按照 “產學研”一體化要求，作者根據 “走出去”戰略，成功地與一家從事機械加工的企業合作。經過反復思考、計算、實踐，成功完成某零件 ( 泵箱 ( WPS-××
×) ) 的加工工藝研究和試制，并以此作為學生的實訓教學產品。
 
       1 、案例
 
       零件信息:
 
       名稱: 泵箱 ( WPS-×××) ;
       材料: 鋁合金;
       毛坯: 鑄件;
       毛坯外形尺寸: 215 mm×200 mm×192 mm;
       規模: 中批量。
 
       根據零件信息，通過反復地分析、計算和預評估，最后確定: 利用現有的 6 臺加工中心 ( 其中兩臺配四軸) 組合成一條生產線，四軸工裝采用 4 工位的液壓裝置 ( 定制) ( 圖 1 中的元件 3) 。通過與專用工裝廠商協商和溝通，最后確定了擬做工裝的基本外形尺寸，按照其外形尺寸，規格為 850 的加工中心是不能直接安裝的。此時，如果變更工裝設計方案，把工位減少到 2 個，可以滿足安裝需求，但是工裝的制作成本并沒有明顯減少，而且減少工位就會增加裝夾時間、降低加工效率，得不償失，于是作者在不改
變工裝的情況下，嘗試把工作臺加長。通過虛擬設計和仿真，然后購買材料，自行進行機加工，最后成功將工作臺合理加長，實現了工裝的安裝，并成功進行了零件的加工。加長后的工作臺如圖 1 所示。
  
  

      
                  圖 1 加工中心工作臺加長實物圖
 
       2 、加工中心工作臺加長設計與制作
 
       在進行加長設計時，要注意: ( 1) 根據定制工裝的尺寸，進行虛擬安裝，看看能否保證機床的正常運行，擴展后的工作臺在移動的時候是否跟機床的其他任何部位有干涉，是否影響換刀等。 ( 2) 了解機床的承載能力以及加工范圍。工作臺的擴展一定要在機床可加工、運行范圍內合理進行，絕不允許野蠻、盲目改造，造成設備、人生的安全事故! ( 3) 準確計算零件加工時的受力情況，確保加工的可靠性和穩定性。 ( 4) 工作臺加長機構具有一定的可調性，裝卸方便、承載可靠、定位精準、加工容易。
 
      根據以上注意事項，作者設計并制作了如圖 2 所示的工作臺加長支撐板 ( 左邊部分) 。
  
  

           圖 2 加工中心工作臺加長支撐板簡圖
 
     該支撐板可以在加工中心原工作臺 X 軸方向沿著導向塊滑移一定的距離，以便調整安裝專用工裝時的間距和間隙，起到定位的作用。支撐板一邊跟加工中心原工作臺連接 ( 在此采用螺紋連接) ，連接螺紋孔的位置及數量需跟工作臺 T 形槽匹配且合理分布;一邊跟數控旋轉分度盤底座連接，螺紋孔的位置及數量需跟分度盤的安裝尺寸相匹配，起連接原工作臺和數控分度盤的作用。支撐板需要左右各一塊，兩塊板的加工尺寸及精度要求要統一。圖 1 中的元件 2 即為左邊的支撐板，其結構如圖 2 所示，右邊的支撐板見圖 1 中的元件 5。
 
     3 、結束語
   
    通過就地取材，合理擴展，加長加工中心工作臺，完成專用工裝的安裝，把多道工序的加工集中在一次完成，在很大程度上節約了成本，同時也減少了裝夾的輔助時間，提高了機床的效率。擴展的周期也比較短，擴展后的加工中心能迅速投入使用，產生生產效益。另外作為貴州省的教學示范中心和數控技術應用人才培訓基地，在擴展過程中，教師的動手能力也得到極大的提高，更好地為教學服務。