（数控）重型卧式车床尾座移动装置的设计

1、引言

随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对（数控）重型机床及超大吨位零件的加工提出了急迫的大量需求。在（数控）重型在数控卧式车床中尾座主要起到顶紧及支撑工件的作用，并且根据机床所加工工件的长短，移动尾座系统实现对工件的顶持能力。传统的尾座结构方式：是通过减速电机驱动蜗轮蜗杆，通过齿轮轴与床身上的齿条啮合实现尾座在床身上做纵向进给运动，为了防止尾座在车削力的作用下向后运动，在尾座上安装有插销试止退装置。但该机构在普通及数控卧式车床上运用较为广泛，对于重型卧式车床，由于车削工件重量都在100t以上，尾座上下体的重量也在30t左右，通过蜗轮蜗杆及齿轮齿条传动，其传递力矩不足，齿轮产生断尺情况，还会出现爬行现象等，影响尾座在床身上的移动。因此，开发了一种（数控）重型卧式车床尾座移动装置，将齿轮齿条传动改为蜗杆蜗条传动，主要克服尾座移动中传递力矩不足，抖动及爬行现象。该机构具有结构简单、调整方便、操纵轻便灵活、尾座移动平稳可靠等特点，从而保证了工件的加工精度。

2、（数控）重型卧式车床尾座移动装置的简介

这种（数控）重型卧式车床尾座移动装置，主要根据我公司（数控）重型卧式车床十几年的生产实践，并对国内外（数控）重型卧式车床尾座移动方式的分析，提供一种在（数控）重型卧式车床上尾座通过减速电机驱动齿轮降速，由蜗杆与蜗轮啮合，使尾座系统在工件床身上做纵向移动的装置。提高了重型尾座的传动力矩及传动刚性，从而提高工件的加工精度。我们采取的技术方案是：分析了（数控）重型卧式车床尾座的移动方式对机床加工精度的影响，主要是重型尾座移动时产生的轴向力矩及爬行现象如何克服，在不提高电机功率的前提下，使尾座移动能产生相应的运动效率。这种（数控）重型卧式车床尾座移动装置，主要克服了轴向牵引力小，运动不平稳，反向冲击力大等现象。与齿轮齿条传动相比较，易于获得速度较低的往复运动，传动刚性好，传动部件结构紧凑、惯性小，结构简单、调整方便、操纵轻便灵活、运动灵敏度高，平稳性好等特点，有利于提高传动精度和稳定性。蜗杆蜗条传动主要应用在龙门铣床、卧式镗床等机床工作台进给机构中，运用在（数控）重型卧式车床尾座移动，也是一种新的尝试和技术扩展。

3、（数控）重型卧式车床尾座移动装置的设计原理

3.1（数控）重型卧式车床尾座移动装置的结构原理

附图中：1、圆柱滚子轴承2、蜗杆3、角接触球轴承4、圆螺母5、隔套6、法兰盘7、联接套8、胀紧联结套9、减速电机10、胀套法兰盘11、垫12、Y形橡胶密封圈13、圆螺母14、调整垫15、蜗轮16、挡油环17、圆锥滚子轴承18、齿轮轴19、尾座20、齿条21、床身

图1 原有（数控）重型卧式车床尾座移动装置示意图

附图中：1、尾座2、蜗条3、压板4、螺母5、床身6、轴用弹簧挡圈7、圆柱滚子轴承8、孔用弹簧挡圈9、Ⅰ齿轮轴10、齿轮11、平键12、深沟球轴承13、减速电机14、深沟球轴承15、隔套16、螺栓17、Ⅱ轴18、调整垫19、圆柱滚子轴承20、法兰盘21、螺钉22、垫23、推力圆柱滚子轴承24、齿轮25、平键26、蜗杆27、螺柱

图2（数控）重型卧式车床尾座移动装置示意图。

从图2中，我们可以看出，（数控）重型卧式车床尾座移动装置中，首先将Ⅰ齿轮轴9安装在尾座1体孔内，由圆柱滚子轴承7、深沟球轴承12、孔用弹簧挡圈8和轴用弹簧挡圈6将其固定。再将Ⅱ轴17安装在尾座1的轴孔内，把齿轮10通过深沟球轴承14和隔套15安装固定在Ⅱ轴17上，使齿轮10与Ⅰ齿轮轴9啮合，并且啮合旋转灵活。然后将蜗杆26安装在尾座1的轴孔内，通过推力圆柱滚子轴承23、垫22、圆柱滚子轴承19将其左端定位，把齿轮24安装在蜗杆26的轴上，并与Ⅱ轴17上的齿轮10啮合，通过平键25连接驱动蜗杆26旋转，然后将右端的推力圆柱滚子轴承23、垫22、圆柱滚子轴承19、法兰盘20、调整垫18及螺钉21进行安装、调整及定位。尾座1上的各轴安装完成后，将尾座1整体通过压板3、螺柱27、螺母4安装固定在床身5上，在将蜗条3安装在床身5上，并保证该蜗条3与蜗杆26的中心调整在同一水平面内。最后再将减速电机13安装在尾座1的Ⅰ齿轮轴9内孔内，由平键11进行定位连接，再由螺栓16将其安装在尾座1上。

3.2（数控）重型卧式车床尾座移动装置的使用方式

当需要顶紧工件时，通过减速电机13驱动Ⅰ齿轮轴9，由Ⅰ齿轮轴9带动Ⅱ轴17上的齿轮10旋转，在带动蜗杆26上的齿轮24旋转，齿轮24通过双平键与蜗杆26连接，从而带动蜗杆26旋转，并与床身5上安装的蜗条2啮合，促使尾座1在床身5上做纵向进给运动。待移动到一定位置后再由压板3进行锁紧。该装置将齿轮齿条传动改变为蜗杆蜗条传动，提高了机床的轴向牵引力，减少尾座轴向窜动的间隙，减少了尾座移动时的爬行现象，传动刚性大大提高，传动部件结构紧凑、惯性小，并且蜗杆蜗条具有止退作用。

该机构结构简单、调整方便、操纵轻便灵活、运动灵敏度高，平稳性好等特点，有利于提高传动精度和稳定性。

3.3（数控）重型卧式车床尾座移动装置的优点

1）、尾座的移动方式对机床加工精度的影响，主要是重型尾座移动时产生的轴向力矩及爬行现象如何克服，在不提高电机功率的前提下，使尾座移动能产生相应的运动效率。

2）、采用蜗杆蜗条传动，提高了机床的轴向牵引力，减少尾座轴向窜动的间隙，减少了尾座移动时的爬行现象，传动刚性大大提高，传动部件结构紧凑、惯性小，并且蜗杆蜗条具有止退作用。

3）、该机构结构简单、调整方便、操纵轻便灵活、运动灵敏度高，平稳性好等特点，有利于提高传动精度和稳定性。

4、结语

（数控）重型卧式车床尾座移动装置，主要克服了轴向牵引力小，运动不平稳，反向冲击力大等现象。与齿轮齿条传动相比较，易于获得速度较低的往复运动，传动刚性好，传动部件结构紧凑、惯性小，结构简单、调整方便、操纵轻便灵活、运动灵敏度高，平稳性好等特点，有利于提高传动精度和稳定性。蜗杆蜗条传动主要应用在龙门铣床、卧式镗床等机床工作台进给机构中，运用在（数控）重型卧式车床尾座移动，也是一种新的尝试和技术扩展。

更多资讯请关注机床频道