新型電機機座底腳面銑鉆機床

■ 山東濟寧特力機床有限公司 （272000） 劉艷華 李玉玲

■ 上海東方泵業（集團）有限公司 （201906） 張永泉

在我公司近30年來為電機行業制造的專用機床當中，用于機座中心高160～315 mm的電機機座銑削底腳面、鉆削底腳面4個固定螺栓孔的機床至今雖然仍被市場認可，但其加工效率偏低，操作者在工件品種變更時調整機床的輔助時間長、勞動強度大。這些問題市場上反映越來越明顯。

因此我們設計推出了一款新型電機機座底腳面銑鉆機床，受到了用戶的廣泛好評。下面結合新老型號機床的結構形式，介紹新機床的特點。圖1為我公司原電機機座底腳面銑鉆機床結構簡圖。

1.原機床存在的問題

在老型號機床中，有兩個問題比較突出：

（1）電機機座中心高為160～315 mm的電機機座底腳面加工余量普遍為5～8 mm，因此底腳面銑削加工時，兩個銑削動力頭分別加工工件的一個底腳，同步先是至上而下運動，銑削刀盤完全切出工件，然后通過微進給滑臺的前移，銑削動力頭再至下而上運動，兩次加工后，將底腳面加工至尺寸要求，銑削加工時間長。

圖1

（2）鉆削主軸箱鉆削刀具為普通麻花鉆，采用了活動鉆模板結構以保證孔的加工精度，同時采用了萬向節式傳動機構，以滿足鉆削主軸位置相對不同工件，在機床定位基準面的底腳孔分布的位置要求。在鉆削加工中，刀具磨損后需要重新刃磨，并要適時調整鉆頭接桿長度，以免工件鉆不透。另外在被加工件品種變更時，除更換鉆削刀具外，還需要根據工件孔的位置分布調整鉆削刀具支座，即鉆削主軸在主軸箱前蓋板上的位置。因為鉆削刀具支座最大可適應直徑為28 mm普通麻花鉆的裝夾，所以該機構總體質量較大，在調整位置時需兩人配合拆、裝定位銷，并松、緊螺釘。這樣，不僅勞動強度大，而且輔助時間長。

2.數控新型專機

針對上述主要問題，我公司改進設計，推出了新型數控專用機床。圖2為我公司新型電機機座底腳面銑鉆機床結構簡圖。

在新型機床結構中，采用數控系統控制，機床縱、橫床身是T字形結構，龍門框架立柱，正掛主軸箱，可實現X、Y、Z三軸聯動。機床為單主軸加工，由于加工任何一種工件只需要鉆、銑兩把刀具，故采用了自動刀具交換機構，以滿足在加工過程中刀具的轉換。

與老型號專用機床相比，新型機床有以下特點：

（1）機床主軸箱主軸錐孔為BT50，內置碟簧緊刀機構，用于夾持含刀柄、拉釘的鉆削或銑削刀具總成。在主軸后端布置松刀液壓油缸。

（2）銑削刀具采用階梯面銑刀，面銑刀上所有相鄰刀片一高一低排列，共分兩層，每層刀片高低落差不超過0.05 mm。兩層刀片落差為3 mm左右，這樣相對于工件底腳面5～8 mm的加工余量，一次銑削就可將工件加工至尺寸要求。

鉆削刀具為可轉位淺孔鉆，為剛性加工，相對于老機床普通麻花鉆和活動鉆模板的結構形式，在能夠提高切削參數的同時，更能保證加工精度。

（3）新型號機床在銑削或鉆削加工時，均為單軸加工，相對于老型號機床的多軸加工，新型號機床在保證機床剛性的前提下，通過刀具選配，調整主軸結構及主軸傳動結構，采用相對高速的加工模式以提高效率。

以加工中心高為315 mm的電機機座為例，表1和表2為新老型號機床切削參數對比，從表中數據可以看出，新型號機床切削時間較老型號機床切削時間有明顯的降低。

通過實際測算，原來專機加工一件的時間是12.5 min，新型專機加工一件的時間是6.5 min。

（4）工件品種變更時，新型號機床只需在刀具交換機構固定刀座中用專用工具卸下鉆削刀具，再裝入所需刀具，調用相關加工程序即可，整個過程單個操作者1～2 min即可完成。而老型號機床需兩個操作者配合，調整鉆削主軸位置和各進給部件行程開關，需要2～3 h的時間，并且勞動強度很大。

（5）新型號機床移位工作臺上如布置數控回轉工作臺，將刀具交換機構更換成刀庫，數控系統升級，加裝防護、冷卻和排屑等，即可將設備改造為一臺臥式加工中心，提高設備利用率。

3.新機床的擴展應用

新型號機床可以擴展到其他產品類似于電機殼的零件加工。如臥式離心泵泵體的加工，泵體零件如圖3所示。

圖2

表1 銑削加工參數對比

表2 鉆削加工參數對比

圖3

從圖中可以看到，泵體底腳平面的銑削和4個直徑18 mm的孔的鉆削加工與電機殼底腳加工完全相同。目前我國臥式離心泵是量大面廣的產品，各個生產廠家都是中小批量輪番生產，加工普遍采用傳統的通用機床加工，加工效率低，質量差。若采用新型號專機加工，只需編制不同的加工程序，即可完成對不同規格泵體的加工，將小批量生產變為大批量生產，大大提高了加工效率，降低了加工成本，提升了水泵加工的工藝水平。

新型號機床采用數字控制后，大大提高了專用機床的柔性，擴大了專用機床使用范圍，專機數控化必將成為今后機械產品加工設備的發展趨勢。

新型號機床推出后，雖然售價較老型號機床有所提高，但其加工的高效性，操作的便利性，功能的擴展性，已被廣大用戶所認可。

[1] 陳心昭，權義魯.現代實用機床設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2006.

[2] 金振華.組合機床及其調整與使用[M].北京：機械工業出版社，1990.

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