徐景新

（齐齐哈尔第二机床厂，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

随着机械、电子和液压技术的快速发展，人们对数控机床的安全性、可靠性有了越来越高的要求。这使得对我们机床制造厂家来说安全标准要求也要随着增高。我厂生产的数控落地式镗铣床的主轴箱进给结构采用的是平衡锤的结构。即主轴箱通过立柱上的滑轮组和多根钢丝绳与重锤相联接，（通常情况下主轴箱的重量与平衡锤的重量基本一致）采用滚珠丝杠副作为进给传动系统，带动主轴箱沿立柱导轨上下移动，进行切削加工。但由于制造、装配的种种情况原因经常有造成连接重锤和主轴箱的钢丝绳长度不一致，每根钢丝绳受力不均匀的现象发生。这样长时间使用经常会有造成钢丝绳发生断裂现象发生，给用户和我厂带来了很大的损失和不好的影响。通过近几年的用户反馈和实践，我们对原来的结构进行优化和改进，避免了此类事故的发生。同时增加电气互锁装置保证了机床和操作人员安全。现介绍一下改进后的结构与大家参考分享。

我厂生产的重型落地式镗铣床主轴箱（Y轴）进给通常采用的是平衡锤结构。但由于主轴箱的体积和重量很大，同时在重切削的情况下，主轴箱的重力平衡系统的负荷也越来越大。主轴箱的重力平衡系统，采用与之重量相当的平衡锤来平衡。主轴箱与平衡锤之间的连接的多是用钢丝绳，且都在两根以上，这就存在一个问题。这几根钢丝绳的长度无法达到一致，之前采用的是它们与主轴箱和平衡锤简单的联接，这样就存在总是最短的那根受力最大。长的则受力很小，甚至不受力，这种受力不均的现象使得受力大的钢丝绳过度的拉长，疲劳变形，严重影响其使用寿命。如果钢丝绳断裂，将严重的危机生产安全；造成生命及财产的重大损失。同时当其中有一根钢丝绳断裂后没有检测不能及时更换，存在很大的安全隐患，为了解决现在的技术背景的不足，我们采用了一种新型的主轴箱配重钢丝绳断裂的保护装置。该装置解决了两根钢丝绳受力不一致的问题，延长了其使用寿命，并且当有钢丝绳断裂时可以及时向系统报警，以便及时维修和更换，确保生产安全。新型的技术方案是（如下图），该机床主轴箱配重包括吊座7、平衡杆5、钢丝绳1、2等几部分组成。吊座7固定到主轴箱8上（必须在主轴箱的重心上），吊座内开有安装有平衡杠杆5的槽，吊座及平衡杠杆上穿有转轴4，平衡杠杆绕转轴能够回转，平衡杠杆的槽内安装有一组对称的滑轮11，滑轮通过轴10与平衡杠杆固定连接，滑轮上分别有钢丝绳1和钢丝绳2绕过。上述的平衡机构中平衡杠杆的底面为圆弧面，或者底面中部为圆弧面中部的两侧为坡面，钢丝绳1与钢丝绳2上端通过夹板9夹住，保证夹板以上的部分的钢丝绳的平行。吊座7的两侧分别固定两个支架3、6，主轴箱上与支架相对应的位置固定有光电是接近开关。当钢丝绳受力拉伸时，若两根钢丝绳的长度不一致时则平衡杠杆将绕转轴产生偏转，来补偿长度的不一致，最后使得两根钢丝绳受力达到一致，这样两根钢丝绳同时受力，且大小相等，避免了受力不均的问题，延长了其使用寿命。同时增加安全保护装置，一旦发生断裂，常开的光电开关由于平衡杠杆的偏转而断开，及时向数控机床系统报警，以便维修更换，提高安全可靠性。

如上所述，通过以上结构的改进完全杜绝了钢丝绳受力不均的问题，提高了钢丝绳的使用寿命，同时增加电气互锁提高了机床的可靠性。

[1]徐玉姝.数控机床主轴箱故障诊断的研究及应用.2005-大连理工大学：机械电子工程.