高效節能車床設計

張海強

(天水星火機床有限責任公司技術中心，甘肅天水 741024)

現代化機床對主運動要求很高，既要輸出較大功率，又要有較寬的調速范圍，而且還要使機床具有節能降耗等問題，一般大中型企業，都不是什么大問題，可是面對民營、私營企業就顯得十分重要。新型高效節能車床是在CW6180臥式車床的基礎上，經大量的性能，結構試驗，設計、制造、而成，并經生產考驗，可滿足不同行業，不同用戶的要求。

1 高效節能車床的特點

為了克服電動機頻繁換向和制動發熱等存在的問題，我公司經過反復試驗論證后，所設計的CGW6185(CGW61100)高效節能車床的主傳動在每分鐘內電動機換向不大于8次，在頻繁換向最多的一般螺紋加工方面均可滿足。高效節能車床采取的技術方案是：在滿足傳動參數和特定要求的前提下，設計出零件少、體積小、重量輕、材料省、工藝性好、工作平穩、傳動效率高，而且節電效果明顯的傳動機構。所以該機床主傳動系統采用 YDEJ180L-4/6，16/13 kW，1000(1500)r/min的雙速電動機驅動，經六對齒輪手動變速，實現8～1000 r/min的15種轉速。調速范圍廣，Rn=125，結構簡單易于實現模塊化設計與生產，便于發展多品種，實現系列化品種生產。CGW6185(CGW61100)車床主運動有一半是大功率輸出(高效)，有一半是小功率輸出(節能)，這就為用戶合理地利用機床，節約能源創造了條件。

2 高效節能車床的設計原則

本機床設計的主導思想是：簡化結構、降低成本，提高可靠性，機床外觀符合現代審美要求，同時為了盡快投放市場，要盡可能的考慮與原 CWA6180(CWA61100)相關部件最大限度地通用。床身、進給箱、溜板箱、床鞍、刀架及尾座不做大的改動，通用CW6180(CW61100)的相應部件。擴大機床模塊化設計，這樣設計的有益效果是，結構成熟、模塊化水平高、試制周期短，成本低，經濟效益高。本機床與國內同類機床相比，機床主參數水平高，標準化程度系數高達98%以上，結構簡單，操作簡便、省力、高效、能耗低等優點，具有很強的競爭力。

主軸箱是這次簡化設計的主要部件，普通型CW6180機床主傳動鏈比較長，所需的傳動零件的件數多，耗費的原材料多，工藝性差，傳動的效率低，而且，會使機床的操縱比較復雜。高效節能型CGW6185臥式車床采用雙速電動機變換，代替機械變速，解決了常規主傳動鏈過長及操縱機構復雜等諸多問題，不僅省去了復雜的齒輪變速箱，簡化結構，而且提高了傳動精度。特別是雙速調速電動機節電、節能效果明顯，能夠方便、簡單地實現主軸的變速調速。

高效節能型CGW6185臥式車床與普通型CW6180臥式車床的主傳動系統相比其優點如下：(1)采用雙速電動機，可以分別使電動機在高效與節能兩種狀態下充分利用，而CW6185一直在滿負荷下運行。(2)CGW6185比CW6185傳動零件的件數少，耗費的原材料少，工藝性好，傳動的效率高，(其中軸減少2件，齒輪減少10件)。兩者的傳動系統圖如圖1所示。(3)主軸的正、反轉、啟動與停止制動是直接由雙速電動機控制，用控制按鈕實現變速，操作簡便、迅速、省力、高效、耗能低。(4)主軸制動采用電動機制動，剎車靈敏、可靠、能耗小。所以，CGW6185與CW6180相比完全能夠達到高效、節能的特點。

我們可以從兩種機床的主傳動系統圖中，能夠方便的看出CGW6185高效節能的優點。CW6180機床主傳動系統轉速圖見圖2，CGW6185高效節能車床主傳動系統轉速圖見圖3。在圖3中，實線為高效檔轉速，虛線為節能檔轉速。高效檔和節能檔的變換，是通過改變雙速變頻電動機來實現。一半是大功率輸出(高效)，另一半是小功率輸出(節能)，這就很方便地使用戶根據自己對加工零件的加工要求選擇合適的檔位。為提高加工效率和節約能源都創造了條件。大大地克服了CW6180普通臥式車床在滿功率運行時的缺點。

3 結語

高效節能CGW6185新型臥式車床設計的實踐證明，合理地匹配機電參數，是簡化設計有效的途徑，是提高機床性能、方便操縱、便于模塊化設計，便于機床保養與維修等諸多的優點。同時也深受用戶歡迎。必將擴大筆者公司產品在國內外市場所占的份額，也必將為社會經濟發展起到應有的作用。

［1］《機床設計手冊》編寫組.機床設計手冊(3)［M］.北京：機械工業出版社，1986.

［2］戴曙主編.金屬切削機床［M］.北京：機械工業出版社，1994.