旋转主轴上实现径向进给的探讨与分析

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随着国内汽轮机市场的火热，在龙门铣上完成汽轮机缸体龙门档的传统加工工艺已经不能满足生产需求。某公司引进轴向进给镗缸机，解决了汽轮机缸体龙门档内腔及深槽的加工，缓解了生产压力，但在使用中发现加工深槽的效率很低，加工-个不到20 mm的深槽需要50 h，后改为加工约 10 mm深后再汽刨处理，仍然存在加工效率低、生产成本高、生产周期长现象，而且顾客要求该公司用机床加工内腔深槽10 mm左右后再汽刨处理。为了满足顾客需求，进-步提高生产效率、缩短生产周期、 降低生产成本，作者在原有轴向进给镗缸机上实现径向进给切削，从而使加工效率提高10倍以上。

径1 实施过程1.1 径向进给原理交流变频电机安装在旋转主轴的前端，通过旋转主轴后端的供电滑环供电，由减速器传递动力至安装在空心旋转主轴内部的传动轴上，传动轴带动蜗轮蜗杆副改变了力方向，蜗轮带动滚珠丝杠丝母副将旋转运动转换成直线运动 ，滚珠丝杠带动径向进给装置沿垂直于旋转主轴轴线方向运动，实现了旋转轴上的垂直于轴线的径向进给运动。传动路线为：交流变频电机-减速机-传动轴-蜗杆-蜗轮-丝母-丝杠-刀夹。如图 1所示。

图 1 径向进给原理图1.2 电气原理(1)控制原理机床控制系统采用欧姆龙全新的具有高度扩展性的小型-体化可编程逻辑控制器 SYSMAC CPIH，它配备 了标准 USB1.1端 口和 2个 串行 通信接 口(RS232C和RS485)，在连接PrI、各种元器件 (变频器、直流调速器等)，以及 PLC之间的串行连接的同时，还能方便地实现与计算机的连接♂合 CPIH的特点，选用 了配有 RS232C和 RS485数据接 口的ATC-863微功率无线数传拈，并通过它巧妙地将主站可编程控制器 CP1H (安装在配电柜里面)和从站可编程控制器 CP1H (安装在主轴前端)连接起来，实现了无线信号的传输和反馈，并将径向进给量及主轴转速反馈在人机界面上，这样极大地方便了操作者。其控制原理图见图2。

收稿日期：2012-07-05作者简介：冶生有 (1983-)，助理工程师，主要从事数控设备的维护与管理工作。E-mail：yeshengyou7758###163.com。