銑豆動力頭

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

板材的生產是通過軋鋼機的兩對軋輥，相反轉動將柱形鋼料擠壓而成。板材根據不同的使用要求又分為很多種，包括一般結構鋼板、焊接結構用耐候鋼板、花紋鋼板、橋梁用鋼板和船體結構用鋼板。其中在生活中常見的是一般結構鋼板和花紋鋼板，加工一般結構鋼板的兩個軋輥外表面為標準的圓柱面，而加工花紋鋼板的兩個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床，結構復雜，制造成本高，為了降低制造成本，研發了一種在車床上使用的銑豆動力頭，其以獨立的附件形式把合在數控臥式車床的刀架前端，動力頭有兩個工作位置，由人工手動將動力頭鎖定，通過程序控制數控臥式車床主軸的分度及刀架的進給，完成菱形凹槽的銑削加工——銑豆。

1. 銑豆動力頭的工作原理

銑削箱體可以在一個固定支座上旋轉，在固定支座的左、右45°位置各有一個機械擋塊，銑削箱體在左、右位置時被機械擋塊定死，鎖緊箱體螺釘，在銑削箱體內裝有降速齒輪、銑削主軸及扁豆銑刀，銑削電動機安裝在銑削箱體外側，與箱體內的降速齒輪聯接，裝置中傳動齒輪部分的潤滑采用的是手動潤滑方式。

2. 結構組成

銑豆動力頭如圖1、圖2所示。

固定支座通過螺栓把合在數控臥式車床的上刀架前端面上，滾針軸承外環安裝于固定支座內并通過法蘭盤將外環固定，法蘭軸將滾針軸承內環固定在銑削箱體上，圓弧齒條把合在固定支座上，轉度蝸桿固定在銑削箱體上，通過扳手轉動轉度蝸桿帶動銑削箱體旋轉。當旋轉擋塊與固定擋塊接觸時為其中一個工作位置，此時指針指示的旋轉角度為45°。用扳手擰緊4個T形槽螺釘，聯接銑削電動機，起動電動機，按照數控程序進行加工，分度完成后，X軸進給銑豆→X軸后退→Z軸移動→X軸進給銑豆，以此往復，直至將軋輥全長的一個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T形槽螺釘放松，扳手轉動轉度蝸桿帶動銑削箱體反向旋轉，當旋轉擋塊與固定擋塊接觸時為另一個工作位置，此時指針指示的旋轉角度為45°。用扳手擰緊4個T形槽螺釘，起動電動機，按照數控程序進行加工，分度完成后，X軸進給銑豆→X軸后退→Z軸移動→X軸進給銑豆，以此往復，直至將軋輥全長的一個方向的銑削加工完成，退回上刀架到0位。此時軋輥加工完畢。

銑削箱體上安裝有端板，銑削電動機把合在端板上，電動機通過鍵15與齒輪軸聯結，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與銑削主軸聯結，傳動軸由3個軸承支撐，分別是尾端的球軸承18，圓錐滾子軸承21和22，傳動軸前端設置有密封法蘭。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與銑削主軸聯結，為了抵抗銑削的抗力，在銑削主軸端頭設置有支撐法蘭，在支撐法蘭內安裝有球軸承28與銑削主軸聯接。

圖1 銑豆動力頭內部結構

圖2 銑豆動力頭外觀

當更換銑刀時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. 應用實例

在為某公司設計的數控重型臥式車床上就應用了該銑豆動力頭，在該數控重型臥式車床的設計之初并沒有銑豆動力頭，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力頭，此動力頭的銑削電動機為4kW的變頻電動機，齒輪降速比為18∶74，同時配備了銑削用的噴霧冷卻裝置，并提供給用戶使用，實際驗證完全滿足要求。在用戶沒有很大資金投入的情況下，臥式車床增加了一項功能，并且大大的提高了加工效率，達到了令人滿意的效果。

4. 結語

設計此種銑削動力頭時需根據扁豆的大小計算確定銑削電動機的功率及轉速，確定扁豆銑刀的直徑，更應注意當銑削箱體旋轉45°后，待加工軋輥的切削截面形狀尺寸都將發生變化，銑削箱體不得與工件干涉。另外此動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，對同類設計具有參考作用。