‘８６・ 现代机械２００２年第２期 车床横向进给机构的改进 北华大学工学院（１３２０２１） 吉林化工学院（１３２０２２） 【摘要】 讨论了车床横向进给系统存在的问 张学文 刘文彦 办法的根本缺点是改造的成本和维修费用很大。 （Ｃ）八十年代中期，随着电子技术的进步与发 题，设计出一种新型横向进给机构，保障了进给精 度，经济实用，提高了生产效率和产品质量。 关键词 车床进给机构精度 ＣＡ６１４０车床横向进给系统在连续的使用过程 中，由于磨损等原因，使丝杠与丝母间隙过大，产生 轴向窜动，影响进给精度。通过调整可消除丝杠与 丝母间的间隙，但实践证明，这种调整方法只消除了 丝母的磨损间隙，而没有消除丝杠的磨损间隙。如 果按丝杠磨损较大部位调整丝母，则在丝杠磨损较 小部位可能因问隙过小而使手柄太沉。 几十年来，国内外车床一直采用上述这种经典 结构，操作者在使用过程中，必须经常进行调整，并 把这项工作列入到一级保养内容。因此，增加了工 人的劳动强度，降低了设备的利用率，即使这样也不 能保证设备的精度。 经过长期的观察和实践，发现几乎所有的机床 都在很大程度上存在着进给机构精度因磨损而严重 下降的问题。普通车床的横向进给机构因其使用频 繁且承受很大的切削力，磨损程度较其它机床严重。 如果能够有效地解决车床的进给精度问题，对其它 类似机构改进都具有指导意义。 Ｉ 进给机构常见改进方案及其存在的问题 针对普通车床横向进给机构的进给精度问题， 国内外专家多采用以下三种解决方案。 （ａ）在中修或项修过程中，更换新的横向进给丝 母。必要时，将横向进给丝杠进行修复，然后再配做 丝母，这种办法并没有从根本上解决横向定位精度 问题。机床 ｒ｛是在修复后的最初阶段能够保证横向 进给精度，数月后又进入反复调整阶段，而月Ｊ加大了 维修成本。 （ｂ）有的专家试图用改进横向进给丝杠支承结 构或减小丝杠变形的方法来解决问题＿１ Ｊ［ｚｊ。这种方 案仅提高了丝杠的刚度，虽然能够间接地减缓丝杠 和丝母的磨损，但仍没有从实质上解决问题。这种 展，国内外的专家们纷纷采用数控或数显技术对机 床进行改造。采用数控技术改善机床进给机构精 度，尤其是采用闭环控制，很好地解决了进给精度问 题。但是这种技术改造成本高，企业无法承受，不符 合中国现有的国情，所以一直进展缓慢。采用数显 技术改善机床进给精度的实例在国内比较多，虽然 这种方案比数控技术改造投资小，但考虑到投资收 益比，也不适合造价较低的普通车床的设备改造，一 般企业仅把这项技术应用于精、大、稀设备的改造， 最常见的是造价十几万元的镗铣床改造。 ２新型横向进给机构的结构原理 经过跟踪国内外机床改造动态和反复实验研 究，作者设计成功一种能够在使用过程中动态自动 消除因磨损而产生间隙的进给机构。不但可以同时 补偿丝杠和丝母的磨损，还可以消除因丝杠弯曲产 生的影响，其成本与原机构相当。在使用过程中达 到了免维护的目的，成功地解决了横向进给精度稳 定的问题 Ｊ。 新型横向进给机构的结构如图 昕示，其原理 是：在中溜板３上将原有的双丝母拆下，用铣床在中 溜板上按图所示的位置镗出一个阶梯孔，再将衬套 ２装上，圆柱型对开丝母８可以在衬套内转动并上 下移动，调整螺母６和螺栓１，即可改变弹簧７的压 力，使对开螺母紧紧夹住丝杠４，从而消除丝杠、丝 母之间的因磨损而产生的间隙。当丝杠、丝母在磨 损较大部位配合时，圆柱形对开丝母８就在弹簧力 作用下，在衬套内同时向丝杠中心线方向移动，从而 达到消除间隙的目的。如果丝母移动到丝杠磨损较 小部位处，对开形丝母就逆弹簧力的作用方向在衬 套内张开一些，使丝杠、丝母配合运转自如。这种结 构的另一个作用就是当丝杠弯曲时，可以使丝母在 衬套内作上下移动或转动来消除走刀误差。经过改 造的车床在运行时达到动态调整的作用，实现了数 年保持稳定的横向进给精度和免维护的目的。 （下转第８８页） ‘醐・ 现代机械２００２年第２期 Ｉ． ±型！ ．｛ 图３主动轴端板 图４端板 方法和加工工序，使前车体不出铆焊车间，完成对孔 的加工的设计要求。 是使在用芯轴组对时避免发生干涉。通过这种方法 解决了两长距离孔的同轴度误差要求。 通过改变加工工序和加工方法，保证了两长距 离孔的垂直度误差和同轴度误差要求。减少了车体 在运输中的变形和不安全因素，降低了加工成本和 工时，减少了工序，减轻了工人的劳动强度，经济效 在铆焊车间通过划线和找正平台，当前车体和 后车体组对后用螺栓把紧，找正后通过划线确定两 长距离孔的位置，解决了前车体左右两侧板与两长 距离孔的垂直度误差要求。 在左、右侧板上两孔处增加了端板和主动轴端 板。如图（３）、图（４），通过铆焊下料，机加工完成零 益十分明显。同时使车体在安装调试中也达到了设 计要求。为解决在较长零件上加工类似零件孔提供 了一种思路。 件加工设计要求。与主动轴端板和端板相焊接的两 侧板孔通过半自动气割分别加工＠２００、＠２３０目的 （上接第８６页） ３应用实例 本文所设计的新型横向进给机构曾在某汽车工 业集团公司机械厂使用。从１９９５年起至今，基本上 ／＿ 处于免维护状态，日常使用和一级保养都不必去调 ‘ｌ ｌ ＿｝●ｌ ？ ● ｌ Ｉ 整。在大批量生产中，尤其是需要加工不同外圆尺 寸的零件时，它具有很高的重复定位精度。缩短了 每个工序中重复定位对刀时间，显著提高了生产效 率和产品质量。近年来，在其它车床上进行同样的 技术改造，也取得了良好的效果。 ＼ 图１ ＼、、＝ ／ 参考文献 １ 宋西成．孙彦旭卧式车床横向进给丝杠支承结构的改 进机械制造，１９９９，（１０）５４ １．调整螺栓；２．衬套；３．中溜板；４．丝杠；５．垫片 ６．螺母；７．压力弹簧；８．圆柱型对开丝母 ２赵波等卧式车床新型溜板箱的设计制造技术与机 床．２０００（５）