摘要: 數控落地銑鏜床X 軸（zhóu）進給箱用於實現機床X 軸方（fāng）向的進給運動（dòng），其結構的可靠性對機床精（jīng）度影響很大。文章通過對（duì）X 軸進給箱內齒輪（lún）受力（lì）結（jié）構進行優化（huà），從而提高X 軸（zhóu）進給（gěi）箱傳動的可靠性，滿足用戶對機床高精度和高可靠性的要求。
 
      關鍵詞: X 軸進給箱; 齒輪; 精度; 可靠性
 
     數控落地（dì）銑鏜床（chuáng）滑座帶動固定（dìng）在其上的立柱做進（jìn）給運（yùn）動，即為X 軸進給運動（dòng），主軸箱等在立柱導軌上做垂向運動。實現X 軸進（jìn）給運動的機構為X 軸（zhóu）進（jìn）給箱，其（qí）傳動結構（gòu）可靠性及穩定性對X 軸的定位精度、重複定位精度及反向差值的影響（xiǎng）尤為重要，同時（shí）X 軸運動精度是數控機床其他軸運動的基礎，直接關係到機床整體精（jīng）度。本文對機床X 軸進給箱齒輪受力結構進行優化（huà）。
 
     1 、工作原理
 
     目前數控落地銑（xǐ）鏜床X 軸進給箱安裝在滑座內，X軸進給運動采用伺服電動機驅（qū）動進給（gěi）箱內齒輪組做旋轉運動，最終將（jiāng）動力通過進給箱的齒（chǐ）輪（lún）軸1 和齒輪軸2 作用（yòng）於固定在床身上的齒條，從而將（jiāng）回轉運動轉化為直線（xiàn）運動（dòng），實現X 軸進給運動。X 軸進給（gěi）正、反方向運動（dòng），分別由齒輪1 和齒輪2 與齒條齧（niè）合來實現動力傳遞。在調整時，齒輪1 做為定位齒輪，先與齒條一側齒麵齧合貼緊，然後調整齒（chǐ）輪（lún）2 與齒條另一側齒麵齧合貼緊，位置調整好後，將V'軸齒輪（lún）3 與齒輪2 用脹套進行漲緊連接，從而實現（xiàn）正（zhèng）反向齒輪齒條間的無間隙傳動。
 
     2 、存在問題及分析
   
     數控落地（dì）銑鏜床在進行大平（píng）麵重切（qiē）削或空間位置麵加工及曲麵外輪廓加工時，X 軸進給箱需要經常加減速及正（zhèng）反向運動（dòng），因此齒輪齒條齧合產生的瞬間（jiān）衝擊很大，衝擊（jī）力反作用到Ⅴ' 軸的齒輪2，致使聯接齒輪3 脹套發生（shēng）鬆動，嚴重影響（xiǎng）X 軸進給運動的精度。目前脹套在Ⅴ'軸位（wèi）置（zhì）時，通過增大（dà）脹套的尺寸規格來提高其漲緊能力，在短期內可以滿足功能需要（yào），但如（rú）果機床長期工作且受連續衝擊力作用，脹套與Ⅴ'軸和齒輪3 接觸麵間會產生鬆動; 如果取（qǔ）消脹套，采用鍵－ 鍵槽式剛性連接，便無法調整，也就無法消除齒輪（lún）2與齒條的齧合間隙，同樣影響X 軸運動精度。
 
     根據以上分析，在現有的技術條件下，優化的方（fāng）向是保證脹套與齒輪軸間有足夠的接觸應力，同時不增加裝（zhuāng）置（zhì）的（de）複（fù）雜性。
 
     3 、問（wèn）題解決方法
 
     進給箱齒輪組從Ⅰ軸到Ⅴ'( Ⅴ) 軸所傳遞（dì）的扭矩逐漸（jiàn）增大、速度則逐（zhú）漸降低，即靠近傳動鏈末端齒輪或齒輪軸所受到齒輪齒條副的反（fǎn）作用衝擊力越大，也就是Ⅳ'軸齒輪所受（shòu）到的衝（chōng）擊力小於Ⅴ'軸。
   
     根據以上分析（xī）為減（jiǎn）小脹套所受到的衝擊及考慮（lǜ）空間位置，將脹（zhàng）套位置從Ⅴ' 軸齒輪3 改到Ⅳ' 軸（zhóu）的齒輪4。Ⅳ'軸齒輪5 齒數為21，與之齧（niè）合的Ⅴ'軸（zhóu）齒輪3 齒數為61，脹套在（zài）Ⅳ'軸所受到的扭矩隻是Ⅴ'軸時（shí）的近1 /3，改（gǎi）進前後結構對比如圖2。
   
                                            

      通過將脹套由Ⅴ'軸改到Ⅳ'軸，不但很好地利用了裝置的空間資源，且沒有使（shǐ）裝置結構複雜，更重要的是大大減小了脹套受到的衝擊力，使其工作更加穩定。
 

     4 、結語
 
     隨著科學技術的快速發展，對（duì）數控落地銑鏜床加（jiā）工精度及運動穩定性的要求越來越高。X 軸進給（gěi）箱中脹套位置在Ⅳ'軸比在Ⅴ'軸受力效果更好，更適用於高精度、大扭矩（jǔ）的數控機床，此結構目前廣泛應用（yòng）於TK6920 係列產品中，其穩定的運動及（jí）高精度獲得（dé）了用戶的好評。