銑豆動(dòng)力頭

■ 齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161005） 陳棟梁 馬樹軍

板材的生產(chǎn)是通過軋鋼機(jī)的兩對(duì)軋輥，相反轉(zhuǎn)動(dòng)將柱形鋼料擠壓而成。板材根據(jù)不同的使用要求又分為很多種，包括一般結(jié)構(gòu)鋼板、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼板、花紋鋼板、橋梁用鋼板和船體結(jié)構(gòu)用鋼板。其中在生活中常見的是一般結(jié)構(gòu)鋼板和花紋鋼板，加工一般結(jié)構(gòu)鋼板的兩個(gè)軋輥外表面為標(biāo)準(zhǔn)的圓柱面，而加工花紋鋼板的兩個(gè)軋輥表面上就均勻地分布著菱形的凹槽，加工此凹槽一般用專用機(jī)床，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，為了降低制造成本，研發(fā)了一種在車床上使用的銑豆動(dòng)力頭，其以獨(dú)立的附件形式把合在數(shù)控臥式車床的刀架前端，動(dòng)力頭有兩個(gè)工作位置，由人工手動(dòng)將動(dòng)力頭鎖定，通過程序控制數(shù)控臥式車床主軸的分度及刀架的進(jìn)給，完成菱形凹槽的銑削加工——銑豆。

1. 銑豆動(dòng)力頭的工作原理

銑削箱體可以在一個(gè)固定支座上旋轉(zhuǎn)，在固定支座的左、右45°位置各有一個(gè)機(jī)械擋塊，銑削箱體在左、右位置時(shí)被機(jī)械擋塊定死，鎖緊箱體螺釘，在銑削箱體內(nèi)裝有降速齒輪、銑削主軸及扁豆銑刀，銑削電動(dòng)機(jī)安裝在銑削箱體外側(cè)，與箱體內(nèi)的降速齒輪聯(lián)接，裝置中傳動(dòng)齒輪部分的潤(rùn)滑采用的是手動(dòng)潤(rùn)滑方式。

2. 結(jié)構(gòu)組成

銑豆動(dòng)力頭如圖1、圖2所示。

固定支座通過螺栓把合在數(shù)控臥式車床的上刀架前端面上，滾針軸承外環(huán)安裝于固定支座內(nèi)并通過法蘭盤將外環(huán)固定，法蘭軸將滾針軸承內(nèi)環(huán)固定在銑削箱體上，圓弧齒條把合在固定支座上，轉(zhuǎn)度蝸桿固定在銑削箱體上，通過扳手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)度蝸桿帶動(dòng)銑削箱體旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)擋塊與固定擋塊接觸時(shí)為其中一個(gè)工作位置，此時(shí)指針指示的旋轉(zhuǎn)角度為45°。用扳手?jǐn)Q緊4個(gè)T形槽螺釘，聯(lián)接銑削電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，按照數(shù)控程序進(jìn)行加工，分度完成后，X軸進(jìn)給銑豆→X軸后退→Z軸移動(dòng)→X軸進(jìn)給銑豆，以此往復(fù)，直至將軋輥全長(zhǎng)的一個(gè)方向的銑削加工完成，退回上刀架到0位。將銑削箱體的4個(gè)T形槽螺釘放松，扳手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)度蝸桿帶動(dòng)銑削箱體反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)擋塊與固定擋塊接觸時(shí)為另一個(gè)工作位置，此時(shí)指針指示的旋轉(zhuǎn)角度為45°。用扳手?jǐn)Q緊4個(gè)T形槽螺釘，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，按照數(shù)控程序進(jìn)行加工，分度完成后，X軸進(jìn)給銑豆→X軸后退→Z軸移動(dòng)→X軸進(jìn)給銑豆，以此往復(fù)，直至將軋輥全長(zhǎng)的一個(gè)方向的銑削加工完成，退回上刀架到0位。此時(shí)軋輥加工完畢。

銑削箱體上安裝有端板，銑削電動(dòng)機(jī)把合在端板上，電動(dòng)機(jī)通過鍵15與齒輪軸聯(lián)結(jié)，齒輪軸前段安裝有圓錐滾子軸承13，后端同樣有圓錐滾子軸承支撐，齒輪軸與齒輪嚙合，齒輪通過鍵19與銑削主軸聯(lián)結(jié)，傳動(dòng)軸由3個(gè)軸承支撐，分別是尾端的球軸承18，圓錐滾子軸承21和22，傳動(dòng)軸前端設(shè)置有密封法蘭。銑削主軸有部分懸在箱體之外，用于安裝扁豆銑刀，扁豆銑刀通過鎖緊螺母鎖緊，通過鍵24與銑削主軸聯(lián)結(jié)，為了抵抗銑削的抗力，在銑削主軸端頭設(shè)置有支撐法蘭，在支撐法蘭內(nèi)安裝有球軸承28與銑削主軸聯(lián)接。

圖1 銑豆動(dòng)力頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖2 銑豆動(dòng)力頭外觀

當(dāng)更換銑刀時(shí)將支撐法蘭連帶球軸承28一同拆下，將鎖緊螺母拆下便可拆下扁豆銑刀，更換新銑刀。

3. 應(yīng)用實(shí)例

在為某公司設(shè)計(jì)的數(shù)控重型臥式車床上就應(yīng)用了該銑豆動(dòng)力頭，在該數(shù)控重型臥式車床的設(shè)計(jì)之初并沒有銑豆動(dòng)力頭，用戶使用了幾年后，為提高在軋輥上銑豆的效率，特與我公司協(xié)商討論，是否能夠在原臥式車床上增加可以加工扁豆的裝置，并給我公司提出具體的要求。通過我公司的研究試制，最終定型為此種銑豆動(dòng)力頭，此動(dòng)力頭的銑削電動(dòng)機(jī)為4kW的變頻電動(dòng)機(jī)，齒輪降速比為18∶74，同時(shí)配備了銑削用的噴霧冷卻裝置，并提供給用戶使用，實(shí)際驗(yàn)證完全滿足要求。在用戶沒有很大資金投入的情況下，臥式車床增加了一項(xiàng)功能，并且大大的提高了加工效率，達(dá)到了令人滿意的效果。

4. 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)此種銑削動(dòng)力頭時(shí)需根據(jù)扁豆的大小計(jì)算確定銑削電動(dòng)機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速，確定扁豆銑刀的直徑，更應(yīng)注意當(dāng)銑削箱體旋轉(zhuǎn)45°后，待加工軋輥的切削截面形狀尺寸都將發(fā)生變化，銑削箱體不得與工件干涉。另外此動(dòng)力頭需要臥式車床主軸箱有分度功能來配合使用。此銑豆動(dòng)力頭使零件銑豆加工的效率提高了3倍，且制造成本低廉，對(duì)同類設(shè)計(jì)具有參考作用。