立式车床分体工作台的结构及加工改进

■齐重数控装备股份有限公司 （黑龙江齐齐哈尔 161005） 谢宇蒙 姜 川

立式车床的总体布局决定主轴是竖式、工作台是处于水平位置。为了承受工件质量及切削时产生的颠覆力矩，工作台设有圆导轨。工作台的精度是立式车床各项精度的基础。我公司生产的最大加工直径规格6.3m以上的立式车床，限于铸造、起吊、加工和运输等诸多方面的因素，工作台均分为两半或3半拼接式结构，然后用双头螺栓联接两半工作台，但是该结构给机加及装配带来了许多困难，质量难以保证。

改进前分体工作台的结构及加工方法主要有以下问题：对接面把合螺钉容易松懈、变形，工作台经过多次翻转及起吊后，工作台对接面下0.04mm塞尺，甚至更多，工作台导轨面甚至错位；分体工作台拼接质量差，吊装时工作台翘起变形，装配中80%～90%的产品4点浮升值超差（装配要求4点浮升差值在0.05mm之内）。发生以上问题后，均需将工作台返回机加车间进行反复调车导轨面、调铣把合面，增加成本并严重影响生产周期。鉴于以上原因，需要对分体工作台进行结构改进和机械加工工艺改进。

1.分体工作台结构改进说明

分体工作台对接面处把合螺栓直径由大变小（M42改为M30），但是数量增多、加密。

（1）分体工作台对接面处的把合螺栓及螺母改变材质（35钢改为35CrMoA），提高强度等级（强度等级6.8级提高到12.9级）。

（2）分体工作台对接面上增加空刀要求，减少把合面积，降低加工难度，提高机加工艺性，提高工作台把合精度。

（3）分体工作台对接把合处两端增加斜铁楔紧，提高工作台把合刚度。

（4）分体工作台对接把合处的壁厚加大，提高工作台把合强度。

（5）分体工作台对接螺栓处增加ATM高强度紧固碟簧，利用碟簧的弹性补偿，缓冲冲击力，增加摩擦力，防止螺栓松动，使螺栓始终处于良好的锁固状态。碟簧可以使螺栓在重复承受不均匀载荷及冲击载荷时，部分先受力螺栓的碟簧产生微量弹性变形后，缓冲先受力螺栓承受的冲击力，其余螺栓陆续受力，避免了先受力螺栓在开始受力时产生塑性变形而失去作用，碟簧在对接把合时所起的作用主要为缓冲螺栓承受的冲击力，达到保护螺栓的目的。

2.分体工作台机械加工改进说明

（1）机械加工分体工作台时定表夹压，规范夹压点分布，夹压方式应合理，中间垫实，不应悬空。控制粗加工变形量不超过1mm；半精加工变形量不超过0.1mm；精加工变形量不超过0.04mm。

（2）规范螺栓把合顺序，使用专用工具把合，保证分体工作台对接面把合精度，具体要求如下：①把合时严格控制螺栓把合顺序，左右对称把合，先水平方向把合、后垂直方向把合。②采用液压扭矩扳手代替人力把合，通过给定标准扭矩数值，保证螺栓受力均匀一致。

以液压扭矩扳手YZK100为例说明，根据螺栓的直径大小及强度等级确定锁紧力矩和拆松力矩。锁紧力矩：192kg·m＝240×0.8，拆松力矩：288～480kg·m＝（1.5～2.5）×192。各等级螺栓最大扭矩推荐值如附表所示。

（3）由于分体工作台直径都比较大（5m以上），因此精车工作台导轨面时基面内圈需要支撑4点，外圈需要支撑8点，但是如果在调整垫铁时不能保证工作台基面受力均匀，会导致装配及使用过程中工作台导轨面精度达不到要求，因此对精车工作台提出以下工艺路线要求。

将分体工作台自由放置于垫铁上，使用液压千斤顶进行调平，千斤顶调平方法说明：液压千斤顶只起给力作用，读取百分表一个数值，最后仍用调整垫铁支撑。以液压千斤顶RCS101为例说明（最大升力10t）：①夹压时，内圈先用4块等高垫铁支平。②按工作台总质量W（单位：t），计算支撑点数，至少应选6点支撑，且每点数值M＝W/n不应超过液压千斤顶最大升力10t。③工作台下表面重心处支表，给力M吨后，读取百分表数值，之后撤下液压千斤顶。④撤下液压千斤顶后，使用调整垫铁调整，使百分表呈现利用液压千斤顶给力M吨的数值时为止。⑤其余各点分别按上述方法调整。⑥工作台里圈等高垫铁若被调成虚置状态，则重新用调整垫铁垫起，作辅助支撑。

精加工工作台导轨面、主轴孔及主轴孔端面时，可分3次走刀加工，每一次走刀后都应松开装夹，释放应力，重新装夹时，控制装夹点及各点定表数值。

通过以上所述对分体工作台的结构优化及机械加工优化，提高了分体工作台的精度、强度、刚度和稳定性等，从而保证了机床整机的质量。

各等级螺栓最大扭矩推荐值表