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摘 要：随着我国铁路行业的迅速发展，对电力机车的安全性要求越来越高，对电力机车关键部件的制造 要求也越来越高，企业为适应发展的需求，提升竞争力，致力于研发专用设备，对电机机车的核心部件牵引电机的制造尤其如此。本文主要介绍动车组电机机座孔加工设备的研制。
关键词：机座、专用设备、 研究
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）32-01-01
1引言
为解决动车组电机机座孔加工过程中生产效率低、质量稳定性差等问题，我们通过先进装备的研制，提升装备水平和加工手段，既替代摇臂钻床的传统加工方式，又达到提升产品质量和生产效率，进而改善现场作业环境的目的。
2研究背景
2.1电机机座孔传统加工工艺
在摇臂钻床上实现传动端端面孔的钻孔、倒角、攻丝，然后通过天车翻边调头，加工另一端面；该工艺生产方式操作者工作负荷较大，加工时间和辅助时间较长，且质量不稳定，受人为因素影响大。
2.2拟采取的加工工艺与传统加工工艺的对比
3详细技术方案
3.1机床整体布局设计：设计一组合机床，如图1所示，机床主要由龙门框架、床身、回转工作台、3个动力头构成。
3个动力头（依次为钻孔、倒角、攻丝）安装在龙门横梁上，横梁与立柱紧密相连，立柱固定在床身上，床身上安装移动工作台。
机床的三个坐标轴：
△ X轴──回转工作台沿固定床身导轨水平纵向往复运动。
△ C轴──回转工作台自身旋转。
△ Z轴──动力头主轴垂直往复运动。
3.2机床工作方式：工件由机床左侧（图示方向）吊入，固定在回转工作台上，移动滑台将工件送入工作区域，依次完成钻孔、倒角、攻丝；然后退回装卸工位翻边，再对另一边进行加工。
3.3机床动力头：动力头安装在龙门横梁上。横梁上加工制造有3个垂直的安装平面，如图2所示。攻丝采用伺服控制动力头，该技术是在国内首次应用。
动力头的马达板与安装平面采用螺栓连接。安装平面预留安装孔，可以调整动力头的安装位置，如图3所示。动力头主轴中心线与工作台面的垂直度及与C轴中心线移动平面的重合度采用加垫片的方式调整（偏差：≤0.01mm）。
3.3龙门框架
3.3.1龙门框架结构
3.3.2受力稳定性实验
第一次结果：只考虑了龙门框架自身重力的影响，最大位移为0.00619mm。
第二次结果：考虑了龙门框架自身重力以及三个动力头重力的影响，最大位移0.006398mm。
第三次结果：考虑了龙门框架自身重力、三个动力头的重力、进给力以及18N*m的扭矩影响，最大变形量0.007417mm。
通过有限元分析发现变形量仅为1u，确认龙门框架具有足够的刚性和稳定性。
3.4机床床身结构
床身长3100mm，宽1080mm，为树脂砂造型、高强度优质铸铁件，导轨为山矩形，床身两侧制作侧翼，便于和龙门框架连接。
床身上安装数控滑台，考虑到工件装卸安全方便，设计行程为1500 mm。床身导轨和丝杠均采用不锈钢板全封闭护罩防护。
回转工作台安装在数控滑台上，工作台面尺寸为φ1000mm，承重1500kg，最小分度为0.001度。
3.5数控系统
根据机床加工特点及控制轴动作方式，选用西门子802D（NCU 710.2）系统。操作采用悬挂式主操作按钮站，配备可移动式电子手轮，电气柜采用密封式空调电柜，确保数控系统及轴功率模块具有良好的工作环境。
3.6机床辅助功能设计及要求
3.6.1冷却系统：配备工件、刀具冷却系统，每个主轴配备一个切削液喷嘴。
3.6.2液压系统：主要为回转工作台夹紧放松及动力头快速移动提供动力。
3.6.3润滑系统：主机润滑采用集中润滑泵供油，对各润滑点（如导轨、滚动块、主轴伸缩滑动套、X轴滚珠丝杠等）进行润滑，并可对供油周期进行设置。
3.6.4排屑系统：配置左右两套集中自动链式排屑装置。
3.6.5机床安全、防护装置：机床配备防护围板，防止铁屑和冷却液飞出，便于操作者观察产品加工和机床运行情况（包含无障碍小观察窗）。
参考文献 （References）：
[1] 《安全质量标准化工业指南》 中国机械工业安全卫生
协会编 中国林业出版社
[2] 闻邦椿 《机械设计手册》（第5版） 2010年1月 机械工业出版社
[3] 林艳华 《机械制造技术基础》 2010年3月 化学工业出版社
关键词：机座、专用设备、 研究
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）32-01-01
1引言
为解决动车组电机机座孔加工过程中生产效率低、质量稳定性差等问题，我们通过先进装备的研制，提升装备水平和加工手段，既替代摇臂钻床的传统加工方式，又达到提升产品质量和生产效率，进而改善现场作业环境的目的。
2研究背景
2.1电机机座孔传统加工工艺
在摇臂钻床上实现传动端端面孔的钻孔、倒角、攻丝，然后通过天车翻边调头，加工另一端面；该工艺生产方式操作者工作负荷较大，加工时间和辅助时间较长，且质量不稳定，受人为因素影响大。
2.2拟采取的加工工艺与传统加工工艺的对比
3详细技术方案
3.1机床整体布局设计：设计一组合机床，如图1所示，机床主要由龙门框架、床身、回转工作台、3个动力头构成。
3个动力头（依次为钻孔、倒角、攻丝）安装在龙门横梁上，横梁与立柱紧密相连，立柱固定在床身上，床身上安装移动工作台。
机床的三个坐标轴：
△ X轴──回转工作台沿固定床身导轨水平纵向往复运动。
△ C轴──回转工作台自身旋转。
△ Z轴──动力头主轴垂直往复运动。
3.2机床工作方式：工件由机床左侧（图示方向）吊入，固定在回转工作台上，移动滑台将工件送入工作区域，依次完成钻孔、倒角、攻丝；然后退回装卸工位翻边，再对另一边进行加工。
3.3机床动力头：动力头安装在龙门横梁上。横梁上加工制造有3个垂直的安装平面，如图2所示。攻丝采用伺服控制动力头，该技术是在国内首次应用。
动力头的马达板与安装平面采用螺栓连接。安装平面预留安装孔，可以调整动力头的安装位置，如图3所示。动力头主轴中心线与工作台面的垂直度及与C轴中心线移动平面的重合度采用加垫片的方式调整（偏差：≤0.01mm）。
3.3龙门框架
3.3.1龙门框架结构
3.3.2受力稳定性实验
第一次结果：只考虑了龙门框架自身重力的影响，最大位移为0.00619mm。
第二次结果：考虑了龙门框架自身重力以及三个动力头重力的影响，最大位移0.006398mm。
第三次结果：考虑了龙门框架自身重力、三个动力头的重力、进给力以及18N*m的扭矩影响，最大变形量0.007417mm。
通过有限元分析发现变形量仅为1u，确认龙门框架具有足够的刚性和稳定性。
3.4机床床身结构
床身长3100mm，宽1080mm，为树脂砂造型、高强度优质铸铁件，导轨为山矩形，床身两侧制作侧翼，便于和龙门框架连接。
床身上安装数控滑台，考虑到工件装卸安全方便，设计行程为1500 mm。床身导轨和丝杠均采用不锈钢板全封闭护罩防护。
回转工作台安装在数控滑台上，工作台面尺寸为φ1000mm，承重1500kg，最小分度为0.001度。
3.5数控系统
根据机床加工特点及控制轴动作方式，选用西门子802D（NCU 710.2）系统。操作采用悬挂式主操作按钮站，配备可移动式电子手轮，电气柜采用密封式空调电柜，确保数控系统及轴功率模块具有良好的工作环境。
3.6机床辅助功能设计及要求
3.6.1冷却系统：配备工件、刀具冷却系统，每个主轴配备一个切削液喷嘴。
3.6.2液压系统：主要为回转工作台夹紧放松及动力头快速移动提供动力。
3.6.3润滑系统：主机润滑采用集中润滑泵供油，对各润滑点（如导轨、滚动块、主轴伸缩滑动套、X轴滚珠丝杠等）进行润滑，并可对供油周期进行设置。
3.6.4排屑系统：配置左右两套集中自动链式排屑装置。
3.6.5机床安全、防护装置：机床配备防护围板，防止铁屑和冷却液飞出，便于操作者观察产品加工和机床运行情况（包含无障碍小观察窗）。
参考文献 （References）：
[1] 《安全质量标准化工业指南》 中国机械工业安全卫生
协会编 中国林业出版社
[2] 闻邦椿 《机械设计手册》（第5版） 2010年1月 机械工业出版社
[3] 林艳华 《机械制造技术基础》 2010年3月 化学工业出版社