专用铣床的变速箱改造.pdf

专用铣床的变速箱改造黄峻,李爱姣(兰州交通大学机电工程学院,兰州730070)1前言某铁路配件公司在加工东风内燃机车柴油机汽缸盖时发现,原有的龙门铣床上的动力头部分整体固定在机床床身的侧面,使动力头的全部重量均由铣削头与床身的螺纹联接部承担,再加上铣削过程中产生的径向力,使动力头受到一个较大的力矩,造成铣刀盘与水平面不平行,产生加工误差。为解决此问题,提高加工精度和生产效率,决定将一台利用率较低的龙门铣床改造成专用铣床,使其总体性能与原设备相同,但结构更优化更紧凑。2设计方案本设计采用如下方案,如图1所示,将电动机和变速箱反置,变速箱跨接在床身的顶部,电动机的动力由变速箱的上部输入。这样就减轻了铣削头承受的载荷,避免了悬臂结构对加工精度的影响。本方案的关键是重新设计变速箱。图2(a)为变速箱内各轴以及齿轮的空间分布示意图,图2(b)为原变速箱内齿轮传动链简图,在箱体的右侧有一副外挂轮5,通过更换这副挂轮可以改变这个设备的传动比,从而改变输出转速。图2(c)为改造后的齿轮传动链简图,变速箱的输出轴变为向右。专用机床是为了完成特定工序而设计的,它的刀盘转速对于这道工序是一定的,所以在本设计中取消外挂轮,并且在挂轮组中选择了一组传动比最低的齿轮对置于箱体内部。如图2(b)所示,原铸造箱体在2轴和3轴之间有一个台阶结构,此结构对于焊接件较为复杂。本设计采用了简单的矩形箱体,支撑各轴的轴承座均焊接在相对的两块支撑钢板上,为了方便焊接箱体和装配零件,在与轴平行的两块侧板上开了大小均为610150mm的方孔。原变速箱的两支撑板的间距分别为136mm、235mm；经改造后,两支撑板的间距为180mm,箱体总体上变窄了,结构更为紧凑,并且由于箱体形状简单、对称,焊接后的残余应力分布相对于原台阶结构更加均匀,有利于保持较高的加工精度。变速箱内齿轮传动的润滑方式采用喷油润滑,并且要求润滑油在内部循环,这就需要在箱体的设计中考虑到油泵及油路的布置空间。在本设计将油泵及油路布置在右侧支撑板和箱盖4之间的空间里。原变速箱工作时摘要:介绍了将原有龙门铣床改造成加工柴油机汽缸盖的专用铣床的设计方案。通过改造变速箱的齿轮传动链,解决了动力头工作时承受弯矩过大,影响加工精度的问题；采用焊接箱体代替原有的铸造箱体,降低了技术难度,节省了生产成本。关键词:变速箱；传动链；焊接箱体中图分类号:TG542文献标识码:A文章编号:1002-2333(2007)09-0140-02TheGearboxReformationofSpecialMillingMachineHUANGJun,LIAi-jiao(SchoolofMechatronicsEngineering,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China)Abstract:Aschemetotransformamillingplanerintoaproductionmillerformachiningthecylindercoverofdieselengineisproposedinthispaper.Theschemeisrealizedbyreconstructingthegeartrainofgearbox,thereconstructioncansolvetheproblemthatthemachiningaccuracyisbadlyinfluencedbecausethepowerunitoverloadstoobigbendingmoment；alsobyreplacingtheoriginalcastingcasebytheweldingoneinordertodecreasethetechnicaldifficultiesandsaveproductioncosts.Keywords:gearbox；geartrain；weldingcase.图1改进方案1234501234(c)(a)(b)图2变速箱传动链简图及齿轮空间布置1.输出轴2.输入轴3.润滑油泵齿轮传动链4.箱盖5.挂轮D设计计算DESIGNANDCALCULATION140机械工程师2007年第9期10234!图3变速箱传动系统展开图1.箱体2.输出轴3.电动机4.输入轴5.润滑油泵齿轮传动链6.床身是竖直放置(如图2(b),润滑油积聚在箱体下部,而新的变速箱工作时是输出端竖直向下与铣削头相连,箱盖与床身的顶面相连(如图3),润滑油将积聚在支撑板和箱盖的空间中,这部分空间实际上充当了油箱的作用,因此本设计在箱盖的侧面加装了压配式圆形油标和泄油孔,方便观察油量和更换油品。3结语本设计通过对铣削动力头变速箱的改造,解决了动力头过重影响加工精度的问题,并且简化了箱体的结构,在保证设备性能不变的情况下,使厂方能够利用现有设备进行技术改造,提高设备的利用率,节约生产成本。(编辑立明)作者简介:黄峻(1983-),男,硕士研究生,主要研究方向为机械电子工程。李爱姣(1966-),女,副教授。收稿日期:2007-04-12一种用于深孔钻削的液压控制系统的设计罗晓霞(广东省技师学院,广东惠州516100)1引言通常在钻床上钻孔时,由于切削条件较差,钻头的温升很快,特别是钻深孔,效率很低。当切屑塞满钻头的容屑槽时,切削扭矩增大,钻头磨损很快,这种现象在小直径的深孔钻削中尤为严重,因而钻头折断现象经常发生。为了防止钻头的折断,不得不在加工的过程中频繁退刀,清除钻屑、冷却钻头。文中介绍的液压系统,因为能够自动控制切削扭矩和进给时产生的轴向力,有效地限制了钻头的温升。并且钻头能自动退出清除切屑,清除切屑后又自动恢复加工。整个过程实现了自动循环和自动调整,从而有效地避免了钻深孔时经常出现的问题,使用效果比较理想。2液压控制系统的工作原理该液压传动系统的工作循环和自动调整是由挡销所控制的电磁铁、行程阀及由液压缸油液压力控制的摆动杠杆的动作实现的。如图1所示,电磁换向阀9动作,油液从油泵通过阀9经节流阀口D,通过节流阀到液压泵26。液压泵26带动齿轮,经中间过轮到齿轮,使主轴21转动。主轴21与齿轮用花键连接,所以,当主轴21带动钻头钻孔时,如果轴向力变化,主轴21能够在轴上移动,以便控制节流阀。油液从液压泵26出来,经换向阀9和溢流阀8返回油池。具体工作过程如下:(1)快进换向阀23的电磁铁动作,油液从泵1进入缸体的A腔,而B腔的油液经换向阀23和行程阀3回油池,此一过程为钻头快进。当滑块4随主轴21快进到关闭行程阀3时,B腔油液回路被切断,此时快进结束。(2)工进钻头靠近被加工零件时,滑块4被挡销25顶住。由于滑块4是以弹簧止块压在滑杆5上的,所以在工作进给时,仍被挡住,处于不运动状态,而滑杆5却继续随钻头一起运动。这样就实现了钻削深度的“记忆”,以保证中途退刀之后快进停止于正确位置。工作进给时,回油不经141机械工程师2007年第9期摘要:介绍了一种用在钻孔时的液压控制系统,该系统具有自动控制切削扭矩,自动控制轴向力的功能,并能