重型卧式车床尾座设计

王雷

【摘 要】通过对尾座体、尾座移动传动链、尾座套筒及其传动链、卡盘及卡盘夹紧机构和自动润滑机构的设计,保证了重型卧式车床内部传动振动小、扭矩足够大、并验证了气动马达代替电动机的想法,对机床发展的多样性起到了很重要的推动作用.

【期刊名称】《制造技术与机床》 【年(卷),期】2016(000)005 【总页数】2页(P92-93)

【关键词】尾座;传动;气动马达;自动润滑;设计分析 【作 者】王雷

【作者单位】齐重数控装备股份有限公司,黑龙江齐齐哈尔161005 【正文语种】中 文 【中图分类】TH122

尾座是重型卧式车床最为关键的部件之一，尾座的作用是辅助顶紧工件，甚至卡紧工件，在工件转动时要求工件转动平稳，这就要求尾座内部传动振动小且具有大的顶紧力；笔者介绍的重型卧式车床尾座是一种特殊的卧车结构，该卧车坐落于龙门铣机床基座平板上，有的床头箱、床身及尾座结构，用于加工曲轴类工件，卧车的床身及尾座可随时吊离基座平板，使龙门铣独自工作。由于此原因，本尾座不方便电气元件参与(即机床尾座无电工作)。

尾座结构如图1，主要由尾座体、尾座移动传动链、尾座套筒及其传动链、卡盘及卡盘夹紧机构、自动润滑机构等部分组成。每个结构都发挥着各自的作用，不可或缺，同时它们又组成了一个统一的整体，共同完成了夹紧、传递、输出、移动，保证了整个尾座的正常运转。 1.1 尾座体设计

尾座体为整体箱式结构，采用低应力高强度灰口铸铁铸造而成，经有限元分析计算，合理布置箱体的外部形状和内部筋板窗口结构。尾座体重量较大，采用三导轨设计，中间承受力比较集中，斜拉筋结构更能起辅助支撑作用。经自然时效和振动时效处理，保证了尾座体具有充足的刚性、抗震能力、和降低噪音等特点。 1.2 尾座移动传动链设计

尾座移动是由气动马达(回转气缸)驱动，通过手控阀、气控阀、换向阀等机构控制尾座前后移动。气动马达是在机床领域上新的尝试，具有大扭矩、柔性驱动、安全防爆等优点，同时气动马达可频繁快速启动、停机、换向，而且不需要控制器，方便快捷。气动马达通过联轴器连接蜗杆轴，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮带动齿轮转动，沿固定于床身的齿条咬合运动，使尾座在床身上前后移动。此结构马达提供了大扭矩转动，经蜗轮蜗杆降速增扭矩，即可实现近18 t重的尾座以1 500 mm/min的速度前进。马达通过过渡体把合在尾座体上，可充分的保证刚度及抗振性，气控连接中安器，降低噪音污染。 1.3 套筒移动组件及其传动链设计

因为套筒部位是为了顶紧最大可承受50 t曲轴工件而设计的结构，选择直径为630 mm的大规格套筒，套筒支撑轴承采用宽系列重型轴承，并以最佳的跨距布置，前支撑点靠近前端面，无悬伸受力，同时顶尖与尾座主轴采用短锥形式连接，确保套筒主轴系统具有足够的抗弯刚性，这是保证重型工件回转精度的前提条件。套筒移动与尾座移动相同，采用了更大规格的气动马达提供动力，经齿轮啮合传递

至丝杠轴，通过丝母把合套筒，带动套筒移动，实现前进和后退。 1.4 卡盘及其夹紧机构的设计

尾座卡盘需要卡紧工件的同时，可以随套筒伸出一定的长度。卡盘使用球墨铸铁材质，经球墨化处理，可实现更高的强度、硬度、耐磨性。合理布置箱内筋板，采用短锥结构与主轴连接，在卡盘上部两侧添加两个可伸出的夹紧体，用碟形弹簧和标准螺钉，通过人工操作即可完成此功能。 1.5 自动润滑装置的设计

由于本尾座应用于重型机床，其中各传动链、轴承、套筒、导轨等部位均需要润滑油，故此处利用自制简易柱塞泵及单向阀组装而成一种自动润滑结构。在蜗杆轴上安置一凸轮，随马达的启动而旋转，柱塞泵活塞杆顶紧凸轮，进行往复运动，柱塞泵两侧安装两个单向阀，一个连接至油箱进行吸油，一个连接排供润滑。这样即可实现当尾座移动开始工作时，凸轮带动活塞杆运动，不断完成吸油排油的过程。 如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。