一、主傳動及進給傳動設(shè)計
主電機采用變頻電機，電機功率為5.5KW，合理采用傳動比，盡量減少傳動軸及滑移齒輪的數(shù)量，我們通過合理分配變速區(qū)域，來實現(xiàn)主電機低速大扭矩和高速恒功率切削，整個住傳動系統(tǒng)照比原有普通型產(chǎn)品所需零件數(shù)量大量減少。該主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速主要分為低、中、高三個區(qū)域：1、0——63r/min為低速區(qū)，主電機處于恒扭矩輸出狀態(tài)(降速比為23.13)。2、64——283r/min為中速區(qū)，主電機出于恒扭矩輸出狀態(tài)(降速比為5.14)。3、284——1743r/min為高速區(qū)，主電機處于恒功率輸出狀態(tài)(降速比為0.835)。
主傳動軸由原有的6根減少為4根，傳動齒輪減少5種。進給傳動系統(tǒng)同樣沿用主傳動的設(shè)計思路，采用變頻電機作為動力源，因考慮其使用范圍，整個傳動鏈采用定比傳動來獲得較大的扭矩。傳動軸由原有5根減少為2根，傳動齒輪由原有12種，減少為3種。通過以上設(shè)計，使搖臂鉆床主軸箱部分加工難度大大降低，傳動類零件大幅度減少。該機床試制完成后，我們采用與Z3063驗收要求一致的切削參數(shù)進行切削，該機床完全能夠滿足切削要求。
二、液壓變速系統(tǒng)設(shè)計
FRD6325液壓預(yù)選變速系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)搖臂鉆床進行了較大的改進，取消原有的操縱閥和預(yù)選閥，改用電磁換向閥進行控制，使整個液壓變速系統(tǒng)大大簡化。如圖1所示，原有Z3063液壓預(yù)選變速系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)通過預(yù)選轉(zhuǎn)閥預(yù)選主軸的轉(zhuǎn)速和進給量，通過操縱閥手把的5個位置進行主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車、空檔4個動作的控制。圖2為FRD6325液壓原理圖，變速泵自帶溢流閥控制整個系統(tǒng)壓力，通過電磁換向閥來控制兩個變速軸變速檔位，主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車、空檔由控制面板上相關(guān)按鈕實現(xiàn)。因取消原有“緩速”機構(gòu)，為避免滑移齒輪變速時出現(xiàn)打齒現(xiàn)象，我們通過程序控制，在主軸變速時，主電機先進行3-5秒的緩慢轉(zhuǎn)動，保證變速齒輪順利嚙合。樣機試制完成后，我們通過實踐變速證明該程序能夠順利保證齒輪嚙合，變速過程中無打齒現(xiàn)象。通過以上改進，液壓預(yù)選系統(tǒng)零件減少80%以上，而且結(jié)構(gòu)簡單，利于故障排除及產(chǎn)品維修。
三、結(jié)語
變頻類搖臂鉆床的產(chǎn)品能夠?qū)Ξa(chǎn)品在機械結(jié)構(gòu)上進行大量的簡化，縮短了產(chǎn)品的制造周期，利于產(chǎn)品的安裝調(diào)試及日常維護，尤其適合小批量且無專用加工工裝類產(chǎn)品類型的加工制造。且樣機經(jīng)實際切削實驗，完全能夠達到設(shè)計要求。
