一種新型雙輸出主軸立銑頭

苗付標

(山東威達重工股份有限公司，山東 滕州 277500)

機床附件行業特別是銑、鏜頭附件的發展日新月異，近幾年來在傳統銑鏜頭，如萬能銑頭、立銑頭、直角銑頭、銑鏜頭等基礎上又相繼研制出了種類齊全、型號各異的銑鏜頭，如數控萬能銑頭、數控A/B/C 擺角銑頭、數控直角銑頭、數控加長鏜銑頭等。銑鏜頭作為銑、鏜床的重要附件，擴大了機床的加工范圍，且通用性強，但正是由于這些銑鏜頭通用性強、專用性差、外形尺寸過大，導致主軸中心距機床床身導軌面太近，即立銑頭的頸部短，不能深入到特殊工件內部加工，工作效率低，不能滿足許多用戶的特殊需求。因此迫切要求設計制造各種專用銑頭來滿足生產加工的需要。

鐵路機車上的零件“鉤尾框”加工專用銑頭就是典型的例子。“鉤尾框”工件毛坯整體鍛造而成，內腔各面均需加工。內腔上、下面距離180 mm，寬深260 mm，加工面多，空間狹長，確實給實際操作帶來很多麻煩，用普通銑頭配標準刀具無法滿足加工要求。為此我們專門設計了“鉤尾框”加工專用銑頭(見圖1)，采用弧齒錐齒輪與直齒輪相結合的傳動方式，縮小傳動空間，使專用銑頭外形(長460 mm ×高170 mm)窄而長，能夠伸入到工件內腔中加工，主軸上、下兩端安裝非標準立銑刀具，即可同時或分別加工內腔上、下兩面的溝槽及邊角。

此立銑頭后端連接盤2 與銑床主軸1 通過主軸1端面傳動鍵相連接，并將動力傳給立銑頭，連接盤2 通過普通平鍵與錐齒輪軸3 相連接，錐齒輪軸3 上的弧齒錐齒輪與弧齒錐齒輪4 相嚙合并將動力傳給傳動軸5，傳動軸5 與直齒輪6 通過普通平鍵將動力傳給直齒輪6(為了提高傳動系統強度，直齒輪6 安裝在兩弧齒錐齒輪的嚙合交叉中心上)，最后通過直齒輪7、普通平鍵、傳動8、直齒輪9 及普通平鍵將動力傳給主軸10;主軸10 上、下兩端均可安裝立銑刀11、17，為使立銑刀定位準確并方便拆卸，采用配套的彈性銑卡頭14和卡頭螺母15 安裝固定，主軸(和銑卡頭、螺母配套加工)轉動同時帶動立銑刀旋轉，即可進行切削加工。

在刀具與主軸連接處裝有迷宮密封裝置密封墊12、蓋13，能有效地阻止切屑進入箱體內損壞軸承。錐齒輪軸3 靠兩個相對的圓錐滾子軸承支撐，左端的鎖緊螺母將圓錐滾子軸承和連接盤2 緊靠在錐齒輪軸3 上;傳動軸5、8 和主軸10 兩端均裝有軸承;并有壓蓋壓緊，防止軸竄動，確保加工質量。

此立銑頭主軸10 兩端均可安裝立銑刀11、17，并且能同時或分別加工工件內腔上下面的溝槽及邊角，而且由于此立銑頭外形狹長，因而能夠加工內腔較深的工件。

此立銑頭以銑床主軸端法蘭盤外圓安裝定心，兩側用壓板16 固定在床身導軌面上，壓板的斜面與床身燕尾導軌面貼合;裝配時以床身燕尾面為基準刮研壓板的斜面，保證銑頭定位準確、安裝牢固，見圖1 中局部剖視圖A-A。

圖1 “鉤尾框”加工專用銑頭

此雙輸出主軸立銑頭具有設計先進、造型美觀、精度可靠、操作簡單、切削平穩、維修方便等特點，特別是在降低操作者勞動強度和提高工作效率方面，是普通銑頭所無法比擬的。

目前此立銑頭已經運用到鐵路機車零件“鉤尾框”加工生產線上，一次裝夾能同時或分別加工工件內腔上下兩面的溝槽及邊角，無需更換銑頭或調整工件位置，從而大大降低工人的勞動強度，提高生產效率，并達到批量生產的要求。此立銑頭研制及運用不僅給公司帶來了良好的經濟效益，而且還得到用戶及中、外客商的一致認可，贏得客戶的高度贊譽。

［1］成大先.機械設計手冊［M］.北京:化學工業出版社，2008.

［2］李洪.實用機床設計手冊［4］.沈陽:遼寧科學技術出版社，1999.