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数控机床功能都件FunctionU嘣sofCNCMach．nes
碟型弹簧组的参数设计与应用
于志勇 李 萍 黄桂英 杨锦斌
(青海一机数控机床有限责任公司，青海西宁810018)
and oftheParametersofDisk
DesignApplication Spring
YU Jinbin
Zhiyong，LIPing，HUANGGuiying，YANG
No．1CNCMachineTool 810018，CHN)
(Qinghai Co．，Ltd．，Xi’ning
数控机床主轴松拉刀机构，几乎都采用通过碟型 1．2 碟型弹簧的参数设计
弹簧施加松拉刀力来实现主轴系统对刀柄的松开和拉 1．2．1 碟型弹簧的选取
紧。如图1所示主轴松拉刀系统，因其具有结构紧凑、 因碟型弹簧的最大工作载荷(P：)为主轴的松刀
储蓄能量多的特点，广泛应用于加工中心、柔性单元、 力，主轴刀柄夹紧力则是碟型弹簧的最小工作载荷
组合机床、测量仪器等数控设备的拉杆机构。但松拉
刀力不足或太大的现象时有发生，拉刀力不足导致刀 变化不大的动载荷，又受主轴轴径的限制，所以选取碟
具拉不紧、甚至发生掉刀现象，松刀力不足导致刀具松
不开、松刀不顺畅，拉刀力太大导致主轴锥孔、拉钉发 1中参数的大刚度碟型弹簧。这样看来，单个碟型弹
生塑性变形，严重影响刀具的连接刚性。 簧的工作载荷满足不了主轴松拉刀机构的松拉刀所需
X
的载荷，所以只能将两个碟型弹簧叠置使用，P叠=2
X12．2×0．85=20．74
P2×卵=2 kN。
表1碟型弹簧参数
h
五=0．75
施压定心套 隔垫礤型弹簧 弹簧刀爪组件 拉钉 D， d／ s／ ^／ H， P掇／
螺母 mmmm mm am mmP2／ 五／ o-’／ kN
kN mm (kN／mm2)
图1主轴松拉刀系统
50 25．4 3 1．1 4．1 12．2O．82 1．46 16．1
为了充分发挥数控机床的潜能，实现高效加工，必
须提高刀具的连接刚性，这就要求对主轴系统准确施 1．2．2 碟型弹簧的参数计算
因
加松拉刀力，主要取决于碟型弹簧组的选择、修正拉刀 (1)计算最小工作载荷下碟型弹簧
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