18—100侧架立柱磨耗板安装孔组合钻床的研制.pdfVIP

设计研究 铁道机车车辆工人 第8期2011年8月 文章编号：1007—6042(2011)08—0010—03 18—100侧架立柱磨耗板安装孔组合钻床的研制 、 孙海双 王奉鹏 (中国北车集团齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 黑龙江 齐齐哈尔 161002) 摘 要 ：介绍 了18—100侧架立柱磨耗板安装孔组舍钻床 的结构及工作原理 ，分 析 了其设计难点，重点介绍 了主轴箱的设计 。 关键词 ：18—100侧架 ；立柱 ；磨耗板；组合钻床 中图分类号 ：TG529．4 文献标识码 ：B 1 问题的提 出 18—100侧架是中国北车集团齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司向独 联体国家出口的铁路货车转 向架配件 (见图1)，在该侧架的制造过程中，立柱 磨耗板安装孔是其加工的重要环节 ，该安装孔对称布置在侧架中央方框的两 侧 ，单面4个共 8个 ，尺寸精度要求很 高。同时，交货周期短 ，单班须达到 8 台车 (32个侧架)才能满足生产进度。 如果采用普通钻床进行加工 ，不但生产 任务难以保证 ，且精度也达不到设计要 求。因此 ，针对其 8个孔对称布置在侧 图1 18一lOO侧架结构示意图(单侧) 架中央方框两侧这一特点，结合生产转 K2、转 K6型转 向架侧架 的经验，决定 研制一台组合钻床来满足加工要求 。 2 组合钻床 的基本结构和技术参数 组合钻床 的整体结构如 图2所 示 ，技术参数为 ：钻 削轴数 8根 ；钻头 直径 21mm；主轴转速 196．5r／min； 进给量 0．21mm／r；电机功率 5．5 1一基座 ；2一传动箱 ；3一主轴箱 ； kW；进给速度 41．3mm／min；单侧行 4一滑台组成 ；5一气动夹紧装置。 图2 组合钻床整体结构示意图 程 220mm。 一 10 一 设计研究 铁道机车车辆工人 第8期2011年8月 组合钻床切削运动的主体是钻削动力头。钻削的切深运动 由丝杠丝母 螺旋副旋转带动床身在滑台上移动进行 。侧架 吊装到夹紧装置上通过小导 框的顶面和侧面定位 ，工件纵向由于受到空间限制采用手动夹紧，横向采用 气动夹紧 。工件通过一次装夹后进行两次走刀就可以完成两侧 8个孔 的加 工 ，方便快捷。 工件的切削由普通麻花钻头完成 ，但钻柄为特制的直柄带键槽的钻柄。 加工工件时的横 向切削进给靠气缸推动床身沿滑台快速移动实现，此种方式 进给速度快，进给位置准确。纵向切削进给通过传动箱外挂齿轮带动丝杠丝 母沿滑台移动实现，采用此种方式不用再单独布置进给电机，既节约了费用又 使传动机构更趋紧凑 ，优化了设计。电气控制采用常规的控制方式 ，气缸的电 控按钮也随之一起布置在操纵台上，使操作更加灵活方便。被加工件上孔 的 分布位置是8孔两侧对称布置 ，在设计钻削动力头时考虑要实现单侧面4个 孔同时加工，就要将主轴箱的单面钻削主轴设计成4根。另外 ，对面的4个孔 要在工件一次装夹下通过床身的位置移动完成加工 ，就需要将主轴箱设计成 单面4轴共8根钻削轴的多轴动力头。因此，如何在有限的空间里完成钻削 动力头的主轴箱和箱体的设计是整 台组合钻床研制的重点和难点。 3 主轴箱的设计 各级齿轮及轴 的分布情况如 图3 所示 。从动力源到输 出轴之 间的各级 传动齿轮均采用直齿轮 ，降低 了制造难 度 ，提高了传动效率 。 3．1 主轴的设计 该组合钻床在工作时4个孔同时加 工 ，因此主轴箱有4根 同步的工作主轴。 主轴设计成两端小 中间大的空 tL,阶梯轴 (见图4)，主轴的两个端部均要安装钻头， 由于受到空间的限制，轴的端部钻柄安装 1一轴I；2一钻柄卡键；3一齿轮I；4一轴 内孔形状未采用标准的钻削类主轴内孔的 lI；5一齿轮lI；6～轴Ⅲ；7一齿轮Ⅲ；8一 锥面形式，而是采用了配套直柄钻头的非 轴Ⅳ；9一齿轮Ⅳ；10一伞齿轮。 标准化直孔设计 ，钻柄与主轴