探讨几种数控车床线轨尾座锁紧形式

探讨几种数控车床线轨尾座锁紧形式

董建军

大连机床集团有限责任公司辽宁大连116000

摘要：滚动导轨已经成为成熟的功能部件得到广泛的应用，但是车床尾座在使用直线导轨其锁紧结构没有得到足够的重视，形成标准化产品。本文总结归纳了几种尾座在使用滚动直线导轨的锁紧型式，分析不同结构的特点，并举例说明几种锁紧单元的工作原理，对线轨尾座锁紧结构设计起到指导作用。

传统数控车床尾座导轨均为滑动导轨，一般为手动移动，手动压板夹紧。随着机床发展自动化程度的提高，对车床尾座提出了更高要求，车床尾座提高自动化程度和效率近年来主要改变尾座移动导轨由滑动导轨改为直线滚动导轨。滚动导轨具有运动灵敏度高、定位精度高、牵引力小、精度保持性好、免维护等优点，因此在高精高效的数控机床上得到了广泛的应用。但是与传统的滑动导轨相比，滚动体与导轨面是点接触或线接触，接触应力大，不能直接挤压接触面方式锁紧尾座，必须有其他其它机构配合进行锁紧。

滚动导轨的锁紧分类方式有很多种，典型的可按照控制方式、锁紧部位、增力方式等结构类型进行区分。

以市场上应用最为广泛的大连机床集团产品DT40规格斜床身数控车床为例，其机床最大加工直径400mm，最大工件长度1000mm。DT40数控车床自动化程度较高，采用的尾座导轨为35规格的直线滚动导轨。该机床的尾座顶紧力范围600N至3600N。故尾座在线轨上的锁紧止退制动力应大于顶紧零件时所需要的力。

下面例举几种常见的线轨尾座锁紧应用形式：

锁紧杆锁紧机构工作原理如图6：锁紧杆1与床身导轨平行并连接固定不动。缸套.3与尾座固定连接，随尾座移动带动锁紧机构沿着锁紧杆滑动。当需要尾座固定锁紧时，通过液压管路4进入锁紧套50至450bar压力的液压油，迫使Kostyrka圆柱形锁紧套圈2形变抱紧锁紧杆，尾座处于锁紧状态。根据机床尾座线规规格选择锁紧杆直径40mm，锁紧套2此时的锁紧力可为尾座获得止退力为50N至4300N。当液压控制泄油后，锁紧套自身弹力恢复原形，解除锁定可沿着锁紧杆1自由滑动。Kostyrka圆柱形锁紧套圈是德国Kostyrka上海昱安科技公司产品，其特点锁紧力大，结构简单，成本低，适用与自动化。

大连机床2017年研制的DT系列数控车床使用了新型的锁紧机构（图6），锁紧部位是锁紧杆的外圆，避免了对线性导轨的损坏。成本低，锁紧精度高，实现了尾座自动锁紧放松。

此结构简单可靠，不磨损线性导轨，可提高机床的使用寿命和维护成本。

随着线性导轨应用范围的拓展，出现了不同形式的锁紧方式。以上结构形式的分类是对以往结构的归纳总结，也可作为研制新结构的结构素材。

参考文献：

[1]宋大娇，杨晓东《新型实用的导轨锁紧单元》[J]机械工程师，2008.4

[2]夏田《数控加工中心设计》[M]化学工业出版社2006.4

[3]德国黑马（HEMA）机械仪器防护有限公司产品钳夹系统技术资料（2009.3）

[4]德国Kostyrka机械系统上海昱安科技有限公司产品锁紧装置技术资料（2011.10）

[4]《DT4001使用说明书》[Z]大连机床集团有限责任公司，2017年产品说明书