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中国长江电力股份有限公司 向家坝电厂 644612
摘要：机械加工设备中使用的加工平台性能的好坏对加工精度和质量有非常重要的影响。设计研究了一种新型的加工平台，对该平台的整体结构进行了设计，尤其对关键部位进行了详细的介绍，分析了新型交互平台的工作过程。将设计的新型加工平台应用到机械加工设备中，取得了很好的应用效果。通过对比发现工件的装夹更加方便，机械加工设备的加工精度有了一定程度上的提升。
关键词：机械加工；机床设备；加工平台；装夹
引言
目前钻床、台钻等加工设备均采用平口钳或者十字工作台对工件进行夹装，工件夹装后十字工作台对工件进行位置调节、固定，然后钻孔[1]。平口钳装夹对位后，要对平口钳进行再次固定[2]。上述两种方法都存在对位后固定环节，固定夹具一般采用螺栓将其与钻床或台钻底座固定，固定过程中容易出现已经定位成功的工件，固定夹具后位置变动的现象，若变动将再次调节[3]。可以看出传统的加工平台使用时非常不方便，工作效率较低。因此，有必要设计研究新型加工平台以提升工件的装夹效率以及设备的加工精度。本文结合实际情况设计研究了一种新型加工平台，可以很好的达到以上目的。
1.新型加工平台的整体结构
1.1.整体结构设计
基于当前阶段使用的机械加工设备加工平台存在的缺陷问题，设计研究了一种新型的加工平台，很好的克服了缺陷问题。如图1所示为基于机械加工设备的新型加工平台整体结构示意图。图中：底座1、连接耳板2、腰形通孔3、螺栓4、吸盘外壳体5、电磁线圈6、铁吸盘7、夹具底座8、螺杆9、固定板10、活动顶紧块11、挡板12、立柱13、传动箱体14、钻机头15、升降调节盘16、钻杆17、钻头18、螺纹孔19。
设计的新型加工平台，它包括底座，底座上固定安装有电磁吸盘组件，电磁吸盘组件的顶部设置有铁吸盘，铁吸盘的顶部固定安装有夹具底座，夹具底座的顶部安装有用于装夹工件的夹具组件；底座的侧边安装有立柱，立柱的顶部安装有用于机加工的传动箱体，传动箱体的头部下端面固定有用于零部件加工的机加工组件。通过采用上述结构的加工台，能够通过电磁吸力将铁吸盘快捷方便的固定在电磁吸盘组件的顶部，而且通过控制电源的通断，能够实现铁吸盘的固定或者松开，进而能够方便的调节夹具底座的安装位置，方便的对工件的对位，提高了位置调节效率，保证了加工质量。
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1.2.关键部位设计
电磁吸盘组件包括吸盘外壳体，吸盘外壳体的内部设置有多圈电磁线圈，电磁线圈通过开关与电源相连；吸盘外壳体的外壁均布固定有多个连接耳板，连接耳板上加工有腰形通孔，通孔上贯穿安装有螺栓，并与底座上的螺纹孔相配合。通过采用上述结构的电磁吸盘组件，工作过程中，通过控制电源的开启，通过电源来控制电磁线圈的通断，进而使得电磁线圈通电，通电之后使得吸盘外壳体与铁吸盘紧密的吸合，进而方便了夹具底座的装夹和调整，进而有效的提高了其调节效率，保证了加工质量。
夹具组件包括固定板，固定板安装在夹具底座上，固定板上加工有螺纹孔，螺纹孔上通过螺纹传动配合安装有螺杆，螺杆的末端安装有活动顶紧块，活动顶紧块的另一端与挡板配合，挡板固定在夹具底座上。通过采用上述结构的夹具组件，在使用过程中，将工件放置在活动顶紧块和挡板之间，然后转动螺杆，通过螺杆驱动活动顶紧块，进而将工件固定在挡板上，实现工件的夹紧固定。
机加工组件包括钻机头，钻机头上通过升降调节盘安装有钻杆，钻杆的末端安装有钻头。通过采用上述结构的升降调节盘能够方便的调节钻杆的高度，进而改变钻头的位置，使其顺利的实现钻孔作业。机加工组件不局限于上述的钻孔组件，也可以是铣床冲床或者磨床。铁吸盘上加工有与夹具底座相配合的螺纹孔。通过采用上述的安装结构保证了铁吸盘和夹具底座之间的有效固定和安装，保证了连接的可靠性。
2.新型加工平台的工作过程
设计的新型加工平台，其使用的工作方法、过程主要包含以下4点：
（1）将电磁吸盘组件用螺栓固定在台钻或加工设备的底座上，确保安装牢靠性；
（2）将工件固定在夹具组件的活动顶紧块和挡板之间，并在钻头之间进行定位；
（3）位置固定好之后，打开电磁吸盘组件的开关，使电磁线圈吸盘通电，在电磁原理的作用，电磁吸盘会产生强大的吸力，将铁吸盘牢牢吸附在电磁吸盘组件上，以达到定位固定的效果；
（4）定位固定好后可以对工件进行加工，完成加工需要将工件取下时，将电磁吸盘组件电源进行关闭处理，清理铁吸盘的铁屑，以备下次使用。
基于以上工作过程可以看出，设计研究的新型加工平台的操作方法非常简单，主要是利用电磁感应原理，通过电磁力将工件吸附在电磁吸盘上。电磁力的大小可以根据工件的实际体积以及具体的加工过程进行调节，以适应不同的工作场景。
3.新型加工平台的应用效果分析
将设计研究的基于机械加工设备的新型平台应用到实践中，为了检验其应用效果，对其运行过程进行了连续半年时间的观察。整个测试期间，新型加工平台运行稳定，没有出现明显的故障问题，可以快速且有效的对工件进行定位并装夹。产生的实践应用效果可以从以下四个方面进行阐述：
（1）通过采用本加工平台能够对工件进行快速定位，而且定位后无需二次调节，大大的提高了其调节效率。
（2）在加工的过程中电磁吸盘组件同时能够将钻销产生的铁屑吸附，防止飞溅，待电磁吸盘组件断电消磁后进行清理。
（3）在电路设计上实现只有电磁吸盘组件通电并正常吸附后才能开启台钻或加工设备电源，电磁吸盘组件未吸附时不能进行加工，若出现断电情况则电机和电电磁吸盘组件同时断电，不会对工件和操作者产生危害。
（4）通过采用上述结构的夹具组件，在使用过程中，将工件放置在活动顶紧块和挡板之间，然后转动螺杆，通过螺杆驱动活动顶紧块，进而将工件固定在挡板上，实现工件的夹紧固定。
4.结束语
为了克服传统加工平台工作时存在的缺陷问题，基于电磁技术设计研究的一种新型机械加工设备中使用的加工平台。该平台在使用时可以快速的对工件进行装夹，不仅显著提升了工件装夹的效果，同时还在很大程度上提升了工件装夹过程的效率，为加工精度的提升奠定了良好的基础。
参考文献
[1] 许云兰. 采用改进单神经元PID控制的机床运动平台误差研究[J]. 舰船电子工程. 2020, 40(2): 162-166.
[2] 杨少兵. 双面车削机床辅助加工平台设计与实现[D]. 华中科技大学, 2016.
[3] 许超，赵华. 并联机床动平台加工技术研究[J]. 金属加工（冷加工）. 2016(6): 70-71.