重型立车分体工作台结构设计及调整

郑 璇

（齐齐哈尔二机床集团有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

随着社会的发展，科学技术的日益更新，大重型机床已广泛应用且发展迅速。同时大重型数控机床对精度、刚度的要求也越来越高。文章介绍了一种大型立式车床分体工作台连接的结构形式，并且介绍了其实施方式。文章所列举的重型立式车床，其工作台直径为8m，重量109t。由于制造水平、起吊和运输成本的限制，设计时应将工作台分成几部分，分别加工后再组装成整体。由于工作台是立式车床的承重主体，它组装后的刚性直接影响到机床的精度。因此提高大直径分体工作台的刚度显得尤为重要。

针对连接刚性问题，设计了一种分体工作台的连接结构，以提高分体工作台的连接刚度，保证工作台的使用要求。

传统的大直径工作台分为左右两部分，用双头螺栓将其两部分直接连接。其优点是加工容易，装配方便；缺点是在长期的工作中螺栓受重压易变形和松动，使工作台刚性减弱，直接影响了工件的加工精度。此次将工作台设计为可拆卸拼接结构，共分为三部分：中心工作台、左半环工作台、右半环工作台。中心工作台为独立的整圆，外环工作台分为左、右两部分，三部分各自加工后再进行调整拼装。中心工作台与左、右半环工作台连接面为环形，工作台的内圈与外圈通过上下环形斜块进行定位，通过调整螺钉来消除结合面径向间隙，从而提高工作台的刚度；工作台外环部分连接面为平面，左右两半结合时通过三块斜块的调整来消除结合间隙，各连接面调整后把合螺钉，把合后整体精加工工作台。其优点是主轴安装部分完整的圆，没有拼接，主轴平面精度、径向精度容易保证；各连接面结合间隙易消除，工作台整体连接刚性好，且重复安装时精度易保证。缺点是各部分连接尺寸要求严格，调整后各把合螺钉位置容易错位。

具体结构如图1、图2所示，其中图1为中心工作台与外圈工作台的环形连接；图2为左、右半环工作台的平面连接，左、右半环工作台连接后组成外圈工作台。在装配工作台各部的过程中，首先将6半环工作台（左）、9半环工作台（右）、7螺母和8螺栓连接起来。通过调整10楔块、11楔块消除工作台左右半环工作台的间隙；然后将2环形楔块、4环形楔块通过3螺栓把合在1中心工作台上。（再此环节3螺栓不要把紧，2环形楔块和4环形楔块要与1中心工作台斜面留有间隙，以方便下步调整）；最后将半环工作台（左）与半环工作台（右）组成的外圈工作台与中心工作台把合，通过调整3螺钉消除2环形楔块和4环形楔块与1中心工作台的间隙，调整后把合5螺钉。

图1 中心工作台与外圈工作台的环形连接

图2 左、右半环工作台的平面连接

1.中心工作台；2.环形楔块；3.螺钉；4.环形楔块；5.螺钉；6.半环工作台（左）；7.螺母；8.螺栓；9.半环工作台（右）；10.楔块；11.楔块

以上举例为8m直径工作台，其整体重量大约为109t，分成三部分后中心工作台部分最重，其重量为35t，直径为4.5m，大大降低了制造难度和运输成本。更为重要的是分体工作台的连接部分由传统的螺栓连接改为螺栓、楔块连接，各结合面的间隙调整方便，增加了工作台的整体刚度，同时也提高了重复安装的精度，如今齐齐哈尔二机床集团有限责任公司在分体式工作台及分体式工作台底座上已经广泛应用。