重型立車分體工作臺結構設計及調整

鄭 璇

（齊齊哈爾二機床集團有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

隨著社會的發展，科學技術的日益更新，大重型機床已廣泛應用且發展迅速。同時大重型數控機床對精度、剛度的要求也越來越高。文章介紹了一種大型立式車床分體工作臺連接的結構形式，并且介紹了其實施方式。文章所列舉的重型立式車床，其工作臺直徑為8m，重量109t。由于制造水平、起吊和運輸成本的限制，設計時應將工作臺分成幾部分，分別加工后再組裝成整體。由于工作臺是立式車床的承重主體，它組裝后的剛性直接影響到機床的精度。因此提高大直徑分體工作臺的剛度顯得尤為重要。

針對連接剛性問題，設計了一種分體工作臺的連接結構，以提高分體工作臺的連接剛度，保證工作臺的使用要求。

傳統的大直徑工作臺分為左右兩部分，用雙頭螺栓將其兩部分直接連接。其優點是加工容易，裝配方便；缺點是在長期的工作中螺栓受重壓易變形和松動，使工作臺剛性減弱，直接影響了工件的加工精度。此次將工作臺設計為可拆卸拼接結構，共分為三部分：中心工作臺、左半環工作臺、右半環工作臺。中心工作臺為獨立的整圓，外環工作臺分為左、右兩部分，三部分各自加工后再進行調整拼裝。中心工作臺與左、右半環工作臺連接面為環形，工作臺的內圈與外圈通過上下環形斜塊進行定位，通過調整螺釘來消除結合面徑向間隙，從而提高工作臺的剛度；工作臺外環部分連接面為平面，左右兩半結合時通過三塊斜塊的調整來消除結合間隙，各連接面調整后把合螺釘，把合后整體精加工工作臺。其優點是主軸安裝部分完整的圓，沒有拼接，主軸平面精度、徑向精度容易保證；各連接面結合間隙易消除，工作臺整體連接剛性好，且重復安裝時精度易保證。缺點是各部分連接尺寸要求嚴格，調整后各把合螺釘位置容易錯位。

具體結構如圖1、圖2所示，其中圖1為中心工作臺與外圈工作臺的環形連接；圖2為左、右半環工作臺的平面連接，左、右半環工作臺連接后組成外圈工作臺。在裝配工作臺各部的過程中，首先將6半環工作臺（左）、9半環工作臺（右）、7螺母和8螺栓連接起來。通過調整10楔塊、11楔塊消除工作臺左右半環工作臺的間隙；然后將2環形楔塊、4環形楔塊通過3螺栓把合在1中心工作臺上。（再此環節3螺栓不要把緊，2環形楔塊和4環形楔塊要與1中心工作臺斜面留有間隙，以方便下步調整）；最后將半環工作臺（左）與半環工作臺（右）組成的外圈工作臺與中心工作臺把合，通過調整3螺釘消除2環形楔塊和4環形楔塊與1中心工作臺的間隙，調整后把合5螺釘。

圖1 中心工作臺與外圈工作臺的環形連接

圖2 左、右半環工作臺的平面連接

1.中心工作臺；2.環形楔塊；3.螺釘；4.環形楔塊；5.螺釘；6.半環工作臺（左）；7.螺母；8.螺栓；9.半環工作臺（右）；10.楔塊；11.楔塊

以上舉例為8m直徑工作臺，其整體重量大約為109t，分成三部分后中心工作臺部分最重，其重量為35t，直徑為4.5m，大大降低了制造難度和運輸成本。更為重要的是分體工作臺的連接部分由傳統的螺栓連接改為螺栓、楔塊連接，各結合面的間隙調整方便，增加了工作臺的整體剛度，同時也提高了重復安裝的精度，如今齊齊哈爾二機床集團有限責任公司在分體式工作臺及分體式工作臺底座上已經廣泛應用。