何承义

（江苏金方圆数控机床有限公司,江苏 扬州225009）

0 引言

随着数控激光切割机的快速发展，笔者公司开发的数控激光切割机的空运行速度达到了100 m/min以上。当机床高速切割时，横梁的质量相对较重，为了达到较好的轨迹精度，要求横梁的传动刚性要好，其对机床高速加工的精度将产生直接影响。为此对横梁传动刚性的提升，进行了分析探讨。

2 横梁的传动结构

图1 横梁3D图

图2 传动示意图

如图1所示，横梁在激光切割机上，通过两端的直线导轨支撑及导向，双伺服电机分别带动减速箱，通过齿轮齿条，沿X轴方向运动。由图2传动示意图可知，伺服电机轴安装于减速箱的空心轴内，外面安装了锁紧套。开口的锁紧套通过螺钉胀紧电机轴，达到传递扭矩的目的。减速箱的输出轴通过胀紧套与齿轮内孔胀紧，实现横梁的传动功能。

3 存在的问题及解决方法

3.1 存在的问题

该横梁的传动方式在二氧化碳激光切割机上的应用较成熟。在开发光纤激光切割机时，沿用了该结构。在机床可靠性试验时，进行如图3所示的检验样件切割，目测发现拐角后有短距离振荡小波纹，不符合机床验收标准。

3.2 问题分析

造成振荡小波纹的可能原因较多，逐项排查时间长，也较费力。参考试验设计中介绍的B vs.C方法（C表示当前产品，B表示更好的产品），该横梁传动结构在二氧化碳激光切割机上应用较好，而应用到光纤激光切割机上却发现异常。对比分析，由于二氧化碳激光器本身的特性，切割1 mm不锈钢时，速度最大可达到20～24 m/min。……