一种新型双输出主轴立铣头

苗付标

(山东威达重工股份有限公司，山东 滕州 277500)

机床附件行业特别是铣、镗头附件的发展日新月异，近几年来在传统铣镗头，如万能铣头、立铣头、直角铣头、铣镗头等基础上又相继研制出了种类齐全、型号各异的铣镗头，如数控万能铣头、数控A/B/C 摆角铣头、数控直角铣头、数控加长镗铣头等。铣镗头作为铣、镗床的重要附件，扩大了机床的加工范围，且通用性强，但正是由于这些铣镗头通用性强、专用性差、外形尺寸过大，导致主轴中心距机床床身导轨面太近，即立铣头的颈部短，不能深入到特殊工件内部加工，工作效率低，不能满足许多用户的特殊需求。因此迫切要求设计制造各种专用铣头来满足生产加工的需要。

铁路机车上的零件“钩尾框”加工专用铣头就是典型的例子。“钩尾框”工件毛坯整体锻造而成，内腔各面均需加工。内腔上、下面距离180 mm，宽深260 mm，加工面多，空间狭长，确实给实际操作带来很多麻烦，用普通铣头配标准刀具无法满足加工要求。为此我们专门设计了“钩尾框”加工专用铣头(见图1)，采用弧齿锥齿轮与直齿轮相结合的传动方式，缩小传动空间，使专用铣头外形(长460 mm ×高170 mm)窄而长，能够伸入到工件内腔中加工，主轴上、下两端安装非标准立铣刀具，即可同时或分别加工内腔上、下两面的沟槽及边角。

此立铣头后端连接盘2 与铣床主轴1 通过主轴1端面传动键相连接，并将动力传给立铣头，连接盘2 通过普通平键与锥齿轮轴3 相连接，锥齿轮轴3 上的弧齿锥齿轮与弧齿锥齿轮4 相啮合并将动力传给传动轴5，传动轴5 与直齿轮6 通过普通平键将动力传给直齿轮6(为了提高传动系统强度，直齿轮6 安装在两弧齿锥齿轮的啮合交叉中心上)，最后通过直齿轮7、普通平键、传动8、直齿轮9 及普通平键将动力传给主轴10;主轴10 上、下两端均可安装立铣刀11、17，为使立铣刀定位准确并方便拆卸，采用配套的弹性铣卡头14和卡头螺母15 安装固定，主轴(和铣卡头、螺母配套加工)转动同时带动立铣刀旋转，即可进行切削加工。

在刀具与主轴连接处装有迷宫密封装置密封垫12、盖13，能有效地阻止切屑进入箱体内损坏轴承。锥齿轮轴3 靠两个相对的圆锥滚子轴承支撑，左端的锁紧螺母将圆锥滚子轴承和连接盘2 紧靠在锥齿轮轴3 上;传动轴5、8 和主轴10 两端均装有轴承;并有压盖压紧，防止轴窜动，确保加工质量。

此立铣头主轴10 两端均可安装立铣刀11、17，并且能同时或分别加工工件内腔上下面的沟槽及边角，而且由于此立铣头外形狭长，因而能够加工内腔较深的工件。

此立铣头以铣床主轴端法兰盘外圆安装定心，两侧用压板16 固定在床身导轨面上，压板的斜面与床身燕尾导轨面贴合;装配时以床身燕尾面为基准刮研压板的斜面，保证铣头定位准确、安装牢固，见图1 中局部剖视图A-A。

图1 “钩尾框”加工专用铣头

此双输出主轴立铣头具有设计先进、造型美观、精度可靠、操作简单、切削平稳、维修方便等特点，特别是在降低操作者劳动强度和提高工作效率方面，是普通铣头所无法比拟的。

目前此立铣头已经运用到铁路机车零件“钩尾框”加工生产线上，一次装夹能同时或分别加工工件内腔上下两面的沟槽及边角，无需更换铣头或调整工件位置，从而大大降低工人的劳动强度，提高生产效率，并达到批量生产的要求。此立铣头研制及运用不仅给公司带来了良好的经济效益，而且还得到用户及中、外客商的一致认可，赢得客户的高度赞誉。

［1］成大先.机械设计手册［M］.北京:化学工业出版社，2008.

［2］李洪.实用机床设计手册［4］.沈阳:辽宁科学技术出版社，1999.