辛德勝

（大同煤礦集團有限責任公司煤炭技師學院， 山西 大同 037001）

引言

數(shù)字控制機床簡稱為數(shù)控機床，通過預裝控制程序?qū)崿F(xiàn)自動控制，該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置，經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，從而控制機床各種動作，并按照設計要求的形狀、尺寸將零件加工出來，在工業(yè)領域中數(shù)控機床主要進行圓柱曲面加工、切槽、鉆孔螺紋加工、椎體加工等。但是傳統(tǒng)數(shù)控機床在運行過程中會產(chǎn)生較大震動，如果不及時消除這些震動在進行零件加工時會降低零件加工精度，如鉆孔用的機床鉆頭處無法消除震動就會導致鉆頭易損壞的情況出現(xiàn)，有些鉆孔機床的夾持裝置需要進行人工手動夾持，而且夾持位置容易出現(xiàn)錯誤、夾持不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。針對這一技術(shù)難題，大同煤礦集團煤炭技師學院通過技術(shù)研究，設計了一套具有減震功能的鉆孔數(shù)控機床，并對其結(jié)構(gòu)、工作原理進行合理分析。

1 減震功能鉆孔數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

1）減震功能鉆孔數(shù)控機床主要由橡膠底座、底板、橡膠彈簧、U形架、支撐座、工作臺、移動座、支撐柱、電機、減速器、固定盤、吹屑管、安裝室、鉆孔電機、伸縮裝置、聯(lián)軸器等部分組成，如圖1所示。

2）U形架安裝在橡膠彈簧頂部，支撐桿安裝在U形架頂端內(nèi)部，減震彈簧安裝在支撐桿外側(cè)面，該彈簧的外徑值為300 mm，內(nèi)徑值為220 mm，鋼度值為240 kg/cm。

3）支撐座通過固定螺栓安裝在支撐板上，卡槽安裝在支撐座頂部，且與卡槽之間通過緩沖橡膠墊進行連接，緩沖橡膠墊的厚度值大于支撐座頂部與卡槽內(nèi)腔頂部之間的距離值。

4）支撐柱安裝在工作臺頂部，伸縮裝置安裝在支撐柱右側(cè)面上，該裝置最大伸縮距離大于鉆頭頂部與固定盤之間間距。

圖1 減震功能鉆孔數(shù)控機床結(jié)構(gòu)示意圖

5）緩沖彈簧安裝在活動室內(nèi)腔上，該彈簧外徑為55 mm，內(nèi)徑值為45 mm，鋼度值為14 kg/cm，緩沖彈簧另一端與緩沖座相連接，緩沖座右側(cè)面固定連接有轉(zhuǎn)接軸，活動室通過軸承與轉(zhuǎn)接軸相連接，轉(zhuǎn)接軸的另一端固定安裝鉆頭。

6）吹屑管安裝在安裝室低部，在進行鉆孔加工時吹屑管可以將孔內(nèi)鐵屑吹散掉，防止鐵屑堵鉆現(xiàn)象；鉆孔電機安裝在安裝室內(nèi)部，鉆孔電機輸出端貫穿安裝室并固定安裝有聯(lián)軸器。

7）移動座頂部安裝在工作臺上方滑道上，移動底座上方安裝第二支撐柱，在支撐柱上安裝電機、減速機以及固定板，并可在第二支撐柱上上下移動；減速機為行星齒輪結(jié)構(gòu)固定盤的正面固定安裝有液壓桿，液壓桿數(shù)量為6個，四個液壓桿之間均相差60°[1-2]。

1.2 工作原理

1）伸縮裝置動作使得安裝室左右動作，鉆孔電機轉(zhuǎn)動帶動聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸器帶動活動室進行轉(zhuǎn)動，活動室將力作用在滑動座上，并傳遞至緩沖座，緩沖座通過轉(zhuǎn)接軸帶動鉆頭轉(zhuǎn)動。

2）該機床中緩沖彈簧將緩沖作用力通過緩沖座傳遞至鉆頭上，通過鉆孔電機轉(zhuǎn)動從而帶動螺桿轉(zhuǎn)動，螺桿轉(zhuǎn)動后帶動移動座向后移動，從而使得第二支撐柱進行前后移動，達到了固定盤的位置相對鉆頭移動的目的。

3）液壓桿帶動夾持塊對零件進行夾持，第二電機通過減速器帶動固定盤轉(zhuǎn)動，固定盤就會帶動零件轉(zhuǎn)動[3]。

2 減震功能鉆孔數(shù)控機床結(jié)構(gòu)優(yōu)點

1）該機床底部安裝了條形橡膠底座，從而有效降低了機床使用過程中震動幅度，避免了機床底板直接與地面的硬接觸導致底板損現(xiàn)象，同時該機床可通過調(diào)節(jié)螺母不僅可對減震彈簧松弛度進行合理調(diào)節(jié)，進而達到減震效果調(diào)節(jié)目的，而且方便了減震彈簧后期拆卸工作。

2）機床上安裝的卡槽內(nèi)緩沖橡膠墊可以對機床產(chǎn)生的震動進行初次吸收處理，降低了作用在減震彈簧上的外力，同時通過橡膠彈簧可以將減震彈簧沒有完全吸收的余力完全吸收掉，避免震動的力傳遞到底板處，導致機床出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

3）通過伸縮裝置可以調(diào)整鉆頭與固定盤之間間距，保證了鉆頭鉆入的深度，通過螺桿改變第二支撐柱的位置，保證鉆頭可以在同一個零件上不同部位進行鉆孔加工，利于安裝在安裝室底部的吹屑管可以實時將鉆孔出現(xiàn)的鐵屑吹掉，防止鐵屑堵塞鉆孔及損壞鉆頭[4-5]。

3 結(jié)語

大同煤礦集團有限責任公司煤炭技師學院根據(jù)實際情況，對現(xiàn)用的數(shù)控機床主要存在的問題進行分析，并對其進行優(yōu)化改造，設計了一套具有減震功能的數(shù)控機床，該機床具有減震效果好、故障率低、零件加工準確率高等優(yōu)點。通過采用該機床對100個模具進行鉆孔加工發(fā)現(xiàn)，100個模具中鉆孔合格率達98%，與傳統(tǒng)機床相比大大提高了精度，保證了零件加工質(zhì)量，取得了良好的應用前景及推廣意義。