防止數(shù)控機(jī)床主軸箱鋼絲繩斷裂的新型結(jié)構(gòu)

徐景新

（齊齊哈爾第二機(jī)床廠，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

隨著機(jī)械、電子和液壓技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)數(shù)控機(jī)床的安全性、可靠性有了越來(lái)越高的要求。這使得對(duì)我們機(jī)床制造廠家來(lái)說(shuō)安全標(biāo)準(zhǔn)要求也要隨著增高。我廠生產(chǎn)的數(shù)控落地式鏜銑床的主軸箱進(jìn)給結(jié)構(gòu)采用的是平衡錘的結(jié)構(gòu)。即主軸箱通過(guò)立柱上的滑輪組和多根鋼絲繩與重錘相聯(lián)接，（通常情況下主軸箱的重量與平衡錘的重量基本一致）采用滾珠絲杠副作為進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，帶動(dòng)主軸箱沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)，進(jìn)行切削加工。但由于制造、裝配的種種情況原因經(jīng)常有造成連接重錘和主軸箱的鋼絲繩長(zhǎng)度不一致，每根鋼絲繩受力不均勻的現(xiàn)象發(fā)生。這樣長(zhǎng)時(shí)間使用經(jīng)常會(huì)有造成鋼絲繩發(fā)生斷裂現(xiàn)象發(fā)生，給用戶和我廠帶來(lái)了很大的損失和不好的影響。通過(guò)近幾年的用戶反饋和實(shí)踐，我們對(duì)原來(lái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，避免了此類(lèi)事故的發(fā)生。同時(shí)增加電氣互鎖裝置保證了機(jī)床和操作人員安全。現(xiàn)介紹一下改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)與大家參考分享。

我廠生產(chǎn)的重型落地式鏜銑床主軸箱（Y軸）進(jìn)給通常采用的是平衡錘結(jié)構(gòu)。但由于主軸箱的體積和重量很大，同時(shí)在重切削的情況下，主軸箱的重力平衡系統(tǒng)的負(fù)荷也越來(lái)越大。主軸箱的重力平衡系統(tǒng)，采用與之重量相當(dāng)?shù)钠胶忮N來(lái)平衡。主軸箱與平衡錘之間的連接的多是用鋼絲繩，且都在兩根以上，這就存在一個(gè)問(wèn)題。這幾根鋼絲繩的長(zhǎng)度無(wú)法達(dá)到一致，之前采用的是它們與主軸箱和平衡錘簡(jiǎn)單的聯(lián)接，這樣就存在總是最短的那根受力最大。長(zhǎng)的則受力很小，甚至不受力，這種受力不均的現(xiàn)象使得受力大的鋼絲繩過(guò)度的拉長(zhǎng)，疲勞變形，嚴(yán)重影響其使用壽命。如果鋼絲繩斷裂，將嚴(yán)重的危機(jī)生產(chǎn)安全；造成生命及財(cái)產(chǎn)的重大損失。同時(shí)當(dāng)其中有一根鋼絲繩斷裂后沒(méi)有檢測(cè)不能及時(shí)更換，存在很大的安全隱患，為了解決現(xiàn)在的技術(shù)背景的不足，我們采用了一種新型的主軸箱配重鋼絲繩斷裂的保護(hù)裝置。該裝置解決了兩根鋼絲繩受力不一致的問(wèn)題，延長(zhǎng)了其使用壽命，并且當(dāng)有鋼絲繩斷裂時(shí)可以及時(shí)向系統(tǒng)報(bào)警，以便及時(shí)維修和更換，確保生產(chǎn)安全。新型的技術(shù)方案是（如下圖），該機(jī)床主軸箱配重包括吊座7、平衡桿5、鋼絲繩1、2等幾部分組成。吊座7固定到主軸箱8上（必須在主軸箱的重心上），吊座內(nèi)開(kāi)有安裝有平衡杠桿5的槽，吊座及平衡杠桿上穿有轉(zhuǎn)軸4，平衡杠桿繞轉(zhuǎn)軸能夠回轉(zhuǎn)，平衡杠桿的槽內(nèi)安裝有一組對(duì)稱的滑輪11，滑輪通過(guò)軸10與平衡杠桿固定連接，滑輪上分別有鋼絲繩1和鋼絲繩2繞過(guò)。上述的平衡機(jī)構(gòu)中平衡杠桿的底面為圓弧面，或者底面中部為圓弧面中部的兩側(cè)為坡面，鋼絲繩1與鋼絲繩2上端通過(guò)夾板9夾住，保證夾板以上的部分的鋼絲繩的平行。吊座7的兩側(cè)分別固定兩個(gè)支架3、6，主軸箱上與支架相對(duì)應(yīng)的位置固定有光電是接近開(kāi)關(guān)。當(dāng)鋼絲繩受力拉伸時(shí)，若兩根鋼絲繩的長(zhǎng)度不一致時(shí)則平衡杠桿將繞轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，來(lái)補(bǔ)償長(zhǎng)度的不一致，最后使得兩根鋼絲繩受力達(dá)到一致，這樣兩根鋼絲繩同時(shí)受力，且大小相等，避免了受力不均的問(wèn)題，延長(zhǎng)了其使用壽命。同時(shí)增加安全保護(hù)裝置，一旦發(fā)生斷裂，常開(kāi)的光電開(kāi)關(guān)由于平衡杠桿的偏轉(zhuǎn)而斷開(kāi)，及時(shí)向數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)報(bào)警，以便維修更換，提高安全可靠性。

如上所述，通過(guò)以上結(jié)構(gòu)的改進(jìn)完全杜絕了鋼絲繩受力不均的問(wèn)題，提高了鋼絲繩的使用壽命，同時(shí)增加電氣互鎖提高了機(jī)床的可靠性。

[1]徐玉姝.數(shù)控機(jī)床主軸箱故障診斷的研究及應(yīng)用.2005-大連理工大學(xué)：機(jī)械電子工程.