轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床中的主軸箱設(shè)計(jì)方法分析

李國(guó)棟+王田+楊波

摘要：眾所周知，轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床中的主軸箱是機(jī)床中的重要組成部分。本文主要就是對(duì)轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱設(shè)計(jì)部分進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并且對(duì)其結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。重點(diǎn)探討了轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，明確了設(shè)計(jì)工作的程序，更加詳細(xì)的研究和分析了轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制造工藝最后總結(jié)了主軸箱設(shè)計(jì)工作中的創(chuàng)新性。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床；主軸箱；設(shè)計(jì)方法

就目前而言，我國(guó)很多機(jī)械類(lèi)企業(yè)中都有一些轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床，最初我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)在上世紀(jì)就是年代從日本公司進(jìn)口了一批轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床，這些組合機(jī)床的使用效率是非常高的，而且加工精度也非常高，使得我國(guó)很多機(jī)械類(lèi)企業(yè)的發(fā)展速度得到了很大的提升，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的效率也得到了極大的提高。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對(duì)相關(guān)零部件的精密度要求也越來(lái)越高，這種情況下，就需要我國(guó)制造類(lèi)企業(yè)根據(jù)我國(guó)的實(shí)際發(fā)展情況以及現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)塔式機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取能夠設(shè)計(jì)出一些性能和可靠性都比較好的機(jī)床。其中主軸箱設(shè)計(jì)是轉(zhuǎn)塔式機(jī)床設(shè)計(jì)中最重要的部分，本文主要就是對(duì)轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)的探討。

一、轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床簡(jiǎn)介

轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床是適用于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的效率以及精度都是比較高的，而且其加工出來(lái)的產(chǎn)品的整體性能也都比較穩(wěn)定。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床具有一定的柔性，可以靈活的對(duì)相關(guān)的夾具和刀具進(jìn)行更換，從而來(lái)適應(yīng)不同產(chǎn)品的加工。轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床主要是由機(jī)身、滑臺(tái)、主軸箱、夾具以及控制裝置等零部件組成，每一個(gè)零部件都有其特地功能。其中主軸箱是轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床中的關(guān)鍵組成部分，通過(guò)主軸箱的作用可以帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)塔式機(jī)床高效的運(yùn)行，而且也可以對(duì)加工速度和穩(wěn)定性進(jìn)行靈活的控制。另外，轉(zhuǎn)塔式機(jī)床中的夾具是可以移動(dòng)的，可以靈活性的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高精度的加工。由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)還是比較復(fù)雜的，組成其零部件數(shù)量和種類(lèi)也非常多，但是這就決定了轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的使用性能比較可靠。

二、主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法分析

轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其設(shè)計(jì)難度以及設(shè)計(jì)工作量都是比較大的。下面就對(duì)其設(shè)計(jì)方法中的四點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

2.1前期準(zhǔn)備工作

首先就是要對(duì)主軸箱中的接桿進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對(duì)接桿進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要按照其加工工藝以及其運(yùn)動(dòng)流程對(duì)其進(jìn)行高精度設(shè)計(jì)，之后就需要對(duì)整個(gè)主軸箱的主軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外還要對(duì)相關(guān)的連接部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如對(duì)軸承以及墊圈和螺母進(jìn)行設(shè)計(jì)，將主軸部分零部件設(shè)計(jì)好之后就相當(dāng)于做好了主軸箱設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，這樣可以方便下一步設(shè)計(jì)工作的高效進(jìn)行。

2.2主軸箱的程序設(shè)計(jì)

主軸箱的程序設(shè)計(jì)方法相對(duì)是比較復(fù)雜的，其主要設(shè)計(jì)流程就是對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)接桿部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)主軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)主軸單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)前面板進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)中間箱體進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)傳動(dòng)箱體進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得整個(gè)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行的更加徹底可靠。另外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要根據(jù)相關(guān)的工藝文件要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且還要確定好每一個(gè)刀具規(guī)格和切削工藝參數(shù)，這樣就可以使得設(shè)計(jì)出來(lái)的每一個(gè)零部件精度更高，有利于主軸箱整體可靠性的設(shè)計(jì)。

2.3主軸及其單元設(shè)計(jì)

主軸中的鏜主軸設(shè)計(jì)部分要求相對(duì)比較嚴(yán)格，而且很多主軸相中的主軸都會(huì)用到鏜主軸。在對(duì)鏜主軸進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要控制刀具切削力大小，而且也不能采用偏心傳動(dòng)的方式。當(dāng)將主軸設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)主軸單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一個(gè)主軸單元的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都是類(lèi)似的，不同的是由于鉆主軸的結(jié)構(gòu)比較細(xì)長(zhǎng)，所以需要采用三支承的設(shè)計(jì)方法，即在鉆主軸的全段增加了一個(gè)無(wú)內(nèi)圈的滾針軸承。

2.4傳動(dòng)箱體設(shè)計(jì)

傳動(dòng)箱的箱體部件主要有中間箱體、傳動(dòng)箱箱體、小蓋板等零部件，將這三個(gè)零部件組裝在一起就可以裝配成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)箱體。在對(duì)傳動(dòng)箱體進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)擋鐵部件，因?yàn)閾蹊F部件可以對(duì)主軸箱的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制，能夠保護(hù)主軸箱體不被破壞，使得其具有更強(qiáng)的主軸箱保護(hù)以及設(shè)備保護(hù)的功能。因此，在對(duì)主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要保證設(shè)計(jì)精度和設(shè)計(jì)工藝都符合要求，確保其強(qiáng)度來(lái)更好的保護(hù)內(nèi)部零部件的安全使用。

三、主軸箱設(shè)計(jì)方法中的創(chuàng)新

3.1大量采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件

想要更好的創(chuàng)新主軸箱的設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中可以規(guī)范每一個(gè)主軸已經(jīng)零部件的精度，確保這些零部件是標(biāo)準(zhǔn)零部件，而不是隨意制造出來(lái)的粗制濫造零部件，這樣就可以使得整個(gè)主軸箱的設(shè)計(jì)難度降低很多，同時(shí)也可以使得主軸箱的維修成本下降。如果采用非標(biāo)準(zhǔn)件，那么就會(huì)使得維護(hù)工作以及設(shè)計(jì)工作的難度增大很多。因此，大量采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件可以對(duì)主軸箱設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

3.2快速更換刀具

在主軸箱的接桿尾部設(shè)計(jì)一個(gè)大螺距的螺旋槽，并且在主軸箱體上設(shè)計(jì)有傾斜角度的定位銷(xiāo)，由此形成一對(duì)螺旋副，這種情況下，工人就可以非?？焖俚耐ㄟ^(guò)接桿運(yùn)動(dòng)來(lái)更換刀具，同時(shí)也可以快速的將刀具置換出來(lái)，使用其他刀具進(jìn)行高精度的加工。由此可見(jiàn)，快速更換刀具以及調(diào)試刀具能夠在極大程度上使得主軸箱的設(shè)計(jì)方法得到創(chuàng)新。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，選擇標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床主軸設(shè)計(jì)方法是非常重要的，制造類(lèi)企業(yè)需要采取新型的設(shè)計(jì)方法對(duì)主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且對(duì)每一個(gè)零部件的精度進(jìn)行檢測(cè)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能都達(dá)到要求，從而提升主軸箱的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

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