普通臥式車床和簡易臥式數(shù)控車床加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面工藝方法不足，提出了采用專用立式車加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部和大端面的工藝方案桅锄。給出了轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床總體結(jié)構(gòu)乐疆、機(jī)床的工作循環(huán)及機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)；并對轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床關(guān)鍵部件主軸箱辆沦、進(jìn)給系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具等進(jìn)行了設(shè)計(jì)昼捍。該機(jī)床使用結(jié)果表明，有效保證了轉(zhuǎn)向節(jié)桿部和大端面與兩頂尖孔的位置精度丛滋，同時有效降低裝卸工件的勞動強(qiáng)度央匀。

汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車上應(yīng)力最集中、形狀最復(fù)雜的零件之一技窝，需要具有良好的機(jī)械性能试著。它的加工質(zhì)量直接影響到汽車的操作性和安全性。隨著汽車數(shù)量的迅猛增加叙冕，轉(zhuǎn)向節(jié)的需求也隨之上升橱柒，因此提高生產(chǎn)效率是至關(guān)重要的。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性鹉某，給機(jī)械加工帶來一定難度主靡，特別是轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面的加工，尺寸精度和位置精度很難保證继躁。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面的加工采用普通臥式車床或簡易臥式數(shù)控車床否艺，設(shè)計(jì)簡易車具，利用尾座頂尖將轉(zhuǎn)向節(jié)夾持在車具和尾座頂尖之間虎炸，車具撥動轉(zhuǎn)向節(jié)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工盒苛。此種加工工藝方法的不足：工件裝夾困難；車具無配重尝盼，轉(zhuǎn)速提高受限吞滞；加工效率低。鑒于上述對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)工藝的分析盾沫，為了解決傳統(tǒng)加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面生產(chǎn)工藝的不足裁赠，我們開發(fā)設(shè)計(jì)了一種新的加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的專用立式數(shù)控車床。該設(shè)備具有同規(guī)格立式數(shù)控車床的工藝性能赴精，同時具備加工轉(zhuǎn)向節(jié)的高效性佩捞，同時減輕了工人裝夾工件的勞動強(qiáng)度绞幌，是一種一舉兩得的理想設(shè)備。

1 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床工藝方案分析

1.1 整體式轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性

形狀如羊角一忱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜莲蜘；毛坯為鍛件，加工余量大帘营，特別是法蘭盤根部圓弧部分票渠；工件偏重，轉(zhuǎn)動慣量大芬迄；定位夾緊困難裙闪。

1.2 機(jī)床方案

根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性和定位夾緊要求，該機(jī)床采用主軸偏置的立式車床結(jié)構(gòu)瘤贷，在傳統(tǒng)立式車床的基礎(chǔ)上俯够，增設(shè)尾座頂尖部件，并設(shè)計(jì)專用車具招惜，形成高效加工轉(zhuǎn)向節(jié)的新型機(jī)床峰适，同時仍具備通用數(shù)控立車的功能。電氣控制系統(tǒng)為日本FANUC-0i-Mate數(shù)控系統(tǒng)棚泛。液壓系統(tǒng)為符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的疊加閥結(jié)構(gòu)靶姻。

1.3 機(jī)床的工作循環(huán)

安裝工件—定位夾緊—數(shù)控滑臺快移—X、Z軸聯(lián)動疤巩，同時主軸旋轉(zhuǎn)—完成外圓加工—數(shù)控滑臺快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺快移—X灯葡、Z軸聯(lián)動，完成工件外圓各槽的加工—數(shù)控滑臺快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺快移—X狮屏、Z軸聯(lián)動结阅，完成工件各螺紋的加工—數(shù)控滑臺退至原位—松卡—卸下工件—進(jìn)入下一循環(huán)。

2 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設(shè)計(jì)

2.1 主軸箱設(shè)計(jì)

2.1.1 主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本機(jī)床為立式結(jié)構(gòu)瞎嬉，主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身 蝎毡，其作用一是安裝主軸及其傳動系統(tǒng)，二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動刀架氧枣。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性沐兵，結(jié)構(gòu)必須合理，長期使用不變形便监。

2.1.2 主軸箱傳動系統(tǒng)

傳動比確定：機(jī)床主要加工轉(zhuǎn)向節(jié)扎谎，兼顧通用數(shù)控立車功能，傳動比為1:10烧董，最低轉(zhuǎn)速為63轉(zhuǎn)“分鐘毁靶，最高轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)“分鐘；轉(zhuǎn)動路線確定：傳動路線采用伺服電機(jī)通過行星減速箱、皮帶輪驅(qū)動主軸單元使主軸旋轉(zhuǎn)预吆；主軸單元結(jié)構(gòu)：采用主軸單元結(jié)構(gòu)目的是方便制造龙填、安裝、維修拐叉。選用主軸單元結(jié)構(gòu)要適合加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要岩遗。選用主軸單元結(jié)構(gòu)要適應(yīng)加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要，第一滿足剛性要求厨棒，旋轉(zhuǎn)精度的長久穩(wěn)定性棠吨；第二要有夾緊油缸及分油裝置；第三動力卡盤和專用車具可快速切換雷镀，實(shí)現(xiàn)通用立式數(shù)控車床功能和專用轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控加工的切換野戏。據(jù)此遵非，選用的主軸單元為標(biāo)準(zhǔn)50規(guī)格的車主軸支撐形式兆剃，具有高剛性、高精度的特點(diǎn)华媳。

2.2 進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 縱向進(jìn)給傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

縱向進(jìn)給傳動系統(tǒng)主要有縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動副組成被核。其縱向滑板安裝在立柱的縱向滾動導(dǎo)軌上，它可以沿立柱導(dǎo)軌做縱向運(yùn)動娇紊。導(dǎo)軌采用重載型滾珠滾動導(dǎo)軌勃提，導(dǎo)軌承載能力大，剛性強(qiáng)触茎“汲撸縱向伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸直接驅(qū)動滾珠絲杠螺母副，帶動縱向滑板沿立柱導(dǎo)軌運(yùn)動希俩。

2.2.2 橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)

橫向進(jìn)給傳動系統(tǒng)主要由橫向滑板和橫向滾珠絲杠傳動副組成吊宋。其橫向滑板安裝在縱向護(hù)板的橫向滾動導(dǎo)軌上，它可沿著縱向滑板向滑板橫向?qū)к壸鰴M向運(yùn)動颜武。導(dǎo)軌采用重載型滾珠滾動導(dǎo)軌璃搜，導(dǎo)軌承載能力大，剛性強(qiáng)鳞上。橫向伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器直接驅(qū)動滾珠絲杠螺母副这吻，帶動橫向滑板沿縱向滑板橫向?qū)к夁\(yùn)動。

2.3 轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具設(shè)計(jì)

2.3.1 頂尖部件設(shè)計(jì)

頂尖是機(jī)床的重要定位機(jī)構(gòu)篙议，其功用：定位功能唾糯、回轉(zhuǎn)功能、夾緊功能鬼贱，其動作：安裝工件時移怯，頂尖部件處于上部，當(dāng)工件在專用車具的正確位置上時，頂尖在油缸的作用下向下移動芋酌，使上頂尖頂緊工件桿部上頂尖孔增显，完成工件的定位夾緊。主軸旋轉(zhuǎn)時頂尖也隨著旋轉(zhuǎn)菜臣，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動伊丘。設(shè)計(jì)此部件首先確定夾緊力，設(shè)計(jì)驅(qū)動油缸的規(guī)格萄天，確保夾緊可靠异瞭；

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