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TPX6113/2 型臥式銑鏜床工作台輔助支撐架（jià）的設計（jì）及應用

2022-5-24 來源：永城煤電控股集團有（yǒu）限（xiàn）公司（sī）機電製修廠作者：田永超劉治層

摘要: 為保證 TPX6113 /2 型臥（wò）式銑鏜床使用安全（quán），提升其加（jiā）工超長、超重零件的能力，通（tōng）過設（shè）計輔助支撐架擴大鏜床工作平台承載麵積，拓寬鏜床加工範圍，利用彈性支撐原理，使支撐架跟隨零件一起運動，並提供動態彈性平衡支撐，解決大零件裝夾困難問（wèn）題（tí），為小機床加工大（dà）零（líng）件提供一種新（xīn）的加工思路。

關鍵詞: 臥式（shì）銑鏜床; 支（zhī）撐架; 工作台; 加工範圍; 大零件

TPX6113 / 2 型臥式銑鏜床為通用（yòng）機床設備，可對箱體、殼（ké）體、機座等大型零件進（jìn）行鏜孔、擴孔、銑平麵、切槽（cáo）等切削加工，廣泛應用於能源、交通、重型、石化機械等行業，是加工箱體類零件的關鍵（jiàn）設備。鏜床工作（zuò）台主要技術參數如下:

( 1) 額定載荷: 10 000 kg。

( 2) 工作麵積: 1 800 mm×1 600 mm。

( 3) 行（háng）程: 橫向 2 000 mm、縱向（xiàng） 2 000 mm。

在實際生產加工過程中（zhōng），一些大型零件質量雖小於此鏜床額定載荷，但由於裝夾平麵遠超工作台麵積（jī），待加工位置偏離重心較遠，在鏜床平台上無法裝夾，這類零件難以用此型號鏜床進（jìn）行加工。還有一類零件（jiàn），雖可裝夾至鏜床工作平台，但重心臨近平台邊緣，半（bàn）邊偏沉，半邊懸空; 雖可進行加工，但存在損壞鏜床的風險與隱患。

針對上（shàng）述情況，本文通過設計一種輔助支撐架，為鏜（táng）床工作平台提供動態（tài）輔助支撐，將本已超（chāo）出加工能力的零件安全裝夾至工作平台進行加工，以拓寬鏜床加工範圍，獲得較大的技術經濟價（jià）值。

1、設計方案

1．1 結構設計及原理

如圖 1 所示，該支撐架由橫移板、縱移板、中（zhōng）間板、旋轉板、上下架體、支撐腿、彈簧和（hé）可調支腿等結構組成。整體（tǐ）呈三角柱（zhù）結構，截麵為等腰三角形。架體靜置高度高於鏜床工作平台 100 mm，支撐工件時（shí），3 個彈簧（huáng）伸縮支座被壓縮 100 mm，可提供近 30 k N 的彈性（xìng）支撐力（lì），同時可（kě）實現自動平衡調節。底部可調支腿用於微調高度，頂部縱橫滑動平台在底部滾珠及定位導向裝置帶（dài）動下，可分別實現前後左右 4 個方向的自由滑動。

1．1．1 縱橫滑移及旋轉平（píng）台

橫移板、縱移板、旋轉盤和平台底（dǐ）板從上至下依次連接，構成了縱（zòng）橫滑移及旋轉平台，每個板之間（jiān）通過滾珠滑槽結構進行連接定位，可使每級結構自由滑動或旋轉。

平台底板由方形板製成，底部焊接至三角形（xíng）上架頂部，上部和旋轉盤連接，上平麵有 4 小段圓弧形滑槽，在鋼珠（zhū）的帶動下，可使上部機構左右各微動（dòng）旋轉（zhuǎn）6°，實現上級結構的（de）平麵角度微調。

旋轉盤由圓形板製成，底部和平台底板連（lián）接，上部和縱移板連接，上平麵有 2 個直線型滑槽，在鋼珠的帶動下，可使縱移板縱向水平滑動。

縱移（yí）板由方形板製（zhì）成（chéng），底部和旋轉盤連接，上部和橫移板連（lián）接，上平（píng）麵有 2 個直線型滑槽（cáo），在（zài）鋼珠的帶動下，可使橫移板水平橫向滑動。

橫移板（bǎn）由方形板製成，底部和縱移板連接，上部承載待加工零件底部，可使零件在平台的帶動下，縱橫滑動。

1．1．2 滾珠滑槽結構

支撐架所（suǒ）有滑動機構都由（yóu）滑（huá）槽、隔離（lí）銷、鋼珠組成。如圖 3 所（suǒ）示，兩個隔離銷之間各有 1 枚（méi）鋼珠，鋼珠頂（dǐng）部略高於隔離銷頂麵，起滑動承載作用。隔離銷下端通過螺紋連接到下級機（jī）構上，上端嵌入上級機構滑槽中，起（qǐ）隔離導向作用。若沒（méi）有隔離銷，采用純鋼珠設計（jì），鋼珠沿一個（gè）方向滾動，容易發生卡死現象。隔離銷的（de）存在，使每枚鋼珠相互獨立，保證其轉動靈活。

1．1．3 上下架體

上架體由工（gōng）字鋼焊接而成，下架體由鋼板焊接而成，兩者之間通過 3 個支腿和（hé）彈簧進行連接。上下架體呈（chéng）等腰直接三（sān）角形結構，為上部平台提供支撐，上架支腿插入下架支腿中，在導向塊的導向作（zuò）用（yòng）下，同時在彈簧的支撐（chēng）作用下，使得上架體可在下架體中縱向彈性升降。

1．1．4 升（shēng）降調節支撐機構

3 個支腿彈簧可帶動平台隨（suí）待（dài）加工零（líng）件（jiàn）的（de）縱橫移動進行動態自（zì）動平衡支撐，和下架底部手（shǒu）動（dòng）調節的 3個可調支腿配合使用，可根據需要調節彈簧壓縮量，為承載待加工零件提供適宜支撐力。

1．2 使用步驟及流程

( 1) 將支撐架放置（zhì）到鏜床導軌一端（duān），讓導軌端部插入架體內部，使支（zhī）撐架盡可能近地接近（jìn）鏜床工作平台，以便提供更為穩固（gù）的縱向支撐力，同時，初步核對待加工零（líng）件加工幅度（dù）範圍，保證在不挪動（dòng）支撐架的前提下，滿足零件加工一個工序的運動幅度。

( 2) 找正支（zhī）撐架。通過測量，盡量（liàng）讓（ràng）支撐架中心軸線和鏜床工作台中心軸線重合，並保（bǎo）證縱（zòng）、橫移（yí）板滑槽和工作台縱、橫向平移軌跡的平行度，以減小滑動阻力。由於旋轉盤有跟隨（suí）零件自（zì）動找正的功能，即使初（chū）步找正略有偏差，後期也可自動調節。找正的最佳效（xiào）果是讓平台（tái）承載零件（jiàn）後（hòu），旋轉盤不動作，無需通（tōng）過旋轉調整平行度偏差。

( 3) 將待（dài）加（jiā）工零件放置於鏜床工作平台和支撐架（jià）頂部，盡量讓零件重心置於鏜床工作（zuò）平台內部，這樣支撐架僅提供反向支撐力（lì），更為安全可靠。零件將支撐架頂部壓至和（hé）工作台水平時，通過底部可（kě）調支腿調節支撐高度，經過試驗，找到能（néng）夠將待加工（gōng）零件支撐到和鏜床工作平台產生傾斜間隙的臨界點，然後略微（wēi）調低，以提供最（zuì）為穩固又適宜的彈性支撐力。

( 4) 進行負荷試運行（háng）調試。開（kāi）機操（cāo）作鏜床，縱橫方向分別微動鏜床工作平（píng）台，觀察支撐架頂部縱移板、橫移（yí）板、旋轉盤隨鏜床工作平台縱橫移動的靈活程度，保（bǎo）證各方向滑動無卡塞、失穩等問題後，根據零件加工幅度範圍，在縱、橫 2 個方向上往複試驗，確定能滿足一個工序的加工（gōng）幅度範圍後方可進行加工。

2、使用實例

永城（chéng）煤電控股集團有限公司機電製修廠是集煤礦（kuàng）機電設備（bèi）製造、維修為一體的現代化企業。該廠利用TPX6113 / 2 型臥式（shì）銑鏜床加工（gōng） SGZ800 刮（guā）板機機頭架時，此零件（jiàn）總長 3．25 m，總（zǒng）重 7 t 有餘，重量臨近機床最大承重，長度（dù）遠超機床（chuáng）平台範圍，重心偏離平台中（zhōng）心（xīn）位置，用鏜（táng）床進行銑麵、鏜孔（kǒng）、鑽孔等工藝加工時，存在（zài）一定的加工難度和（hé）風險。采（cǎi）用本設計的輔助支（zhī）撐架後，解決了加工難題，實現（xiàn）了零件各工序的切削加工。現場使用效（xiào）果圖如圖 4 所示。

3、結語

本設計立足生產加工實際，根據鏜床設備性能設計製作而成，在一定程度上合理拓寬了鏜（táng）床加（jiā）工範圍，將本不可能完成的加工任務變為了可能，創造了極大（dà）的經濟社會效益。本設計的成功應用，也為如何充分挖掘（jué）企業現有設備潛能，提升企業生產加工能（néng）力提供了新思（sī）路。

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