制造、安装、维修。选用主轴单元结构要适合加工转向节特殊件的需要。选用主轴单元结构要
适应加工转向节特殊件的需要，第一满足刚性要求，旋转精度的长久稳定性；第二要有夹
紧油缸及分油装置；第三动力卡盘和专用车具可快速切换，实现通用立式数控车床功能和
专用转向节数控加工的切换。据此，选用的主轴单元为标准

50 规格的车主轴支撑形式，具

有高刚性、高精度的特点。

 

   2.2 进给系统设计 
    2.2.1 纵向进给传动系统设计 
     纵向进给传动系统主要有纵向滑板和纵向滚珠丝杠传动副组成。其纵向滑板安装在立柱
的纵向滚动导轨上，它可以沿立柱导轨做纵向运动。导轨采用重载型滚珠滚动导轨，导轨承
载能力大，刚性强。纵向伺服电机经联轴直接驱动滚珠丝杠螺母副，带动纵向滑板沿立柱导
轨运动。

 

    2.2.2 横向进给系统设计 
　　横向进给传动系统主要由横向滑板和横向滚珠丝杠传动副组成。其横向滑板安装在纵向
护板的横向滚动导轨上，它可沿着纵向滑板向滑板横向导轨做横向运动。导轨采用重载型滚
珠滚动导轨，导轨承载能力大，刚性强。横向伺服电机经联轴器直接驱动滚珠丝杠螺母副，
带动横向滑板沿纵向滑板横向导轨运动。

 

    2.3 转向节工装夹具设计 
    2.3.1 顶尖部件设计 
    顶尖是机床的重要定位机构，其功用：定位功能、回转功能、夹紧功能，其动作：安装工
件时，顶尖部件处于上部，当工件在专用车具的正确位置上时，顶尖在油缸的作用下向下
移动，使上顶尖顶紧工件杆部上顶尖孔，完成工件的定位夹紧。主轴旋转时顶尖也随着旋转，
实现机床的主运动。设计此部件首先确定夹紧力，设计驱动油缸的规格，确保夹紧可靠；转
向节是不平衡件，顶尖主轴及顶尖要有足够的刚性，以保证回转精度的长久稳定性。

 

   2.3.2 转向节车具设计 
　　转向节是异形件，非常的不平衡，其车具设计有一定难度，第一是定位采用顶尖孔，
其刚性不好，需要上下顶尖定位夹紧，下顶尖固定在主轴上，上顶尖单独设计移动部件；
第二是夹紧，没有规则的夹紧面，同时不同的顶尖形状各异，要使车具具有通用性，车具
必须具有适应不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在设计车具时必须有可调整的配
置设置；第四是在旋转的主轴上采用液压自动夹紧，主轴设置旋转编码器，以适应车螺纹
功能，车具设置夹紧油缸。

 

    3 结束语 
    本机床已交付用户使用，其性能已达到设计要求。图纸经完善后开始投入小批量生产，并
参加了

2010 年在北京举办的第十届国际机床博览会，得到广泛好评。 

参考文献：

 

[1]张振国，数控机床的结构与应用[M]，北京：机械工业出版社，2010 
[2]王爱玲，现代数控机床[M]，北京：国防工业出版社，2008