高效节能车床设计

张海强

(天水星火机床有限责任公司技术中心，甘肃天水 741024)

现代化机床对主运动要求很高，既要输出较大功率，又要有较宽的调速范围，而且还要使机床具有节能降耗等问题，一般大中型企业，都不是什么大问题，可是面对民营、私营企业就显得十分重要。新型高效节能车床是在CW6180卧式车床的基础上，经大量的性能，结构试验，设计、制造、而成，并经生产考验，可满足不同行业，不同用户的要求。

1 高效节能车床的特点

为了克服电动机频繁换向和制动发热等存在的问题，我公司经过反复试验论证后，所设计的CGW6185(CGW61100)高效节能车床的主传动在每分钟内电动机换向不大于8次，在频繁换向最多的一般螺纹加工方面均可满足。高效节能车床采取的技术方案是：在满足传动参数和特定要求的前提下，设计出零件少、体积小、重量轻、材料省、工艺性好、工作平稳、传动效率高，而且节电效果明显的传动机构。所以该机床主传动系统采用 YDEJ180L-4/6，16/13 kW，1000(1500)r/min的双速电动机驱动，经六对齿轮手动变速，实现8～1000 r/min的15种转速。调速范围广，Rn=125，结构简单易于实现模块化设计与生产，便于发展多品种，实现系列化品种生产。CGW6185(CGW61100)车床主运动有一半是大功率输出(高效)，有一半是小功率输出(节能)，这就为用户合理地利用机床，节约能源创造了条件。

2 高效节能车床的设计原则

本机床设计的主导思想是：简化结构、降低成本，提高可靠性，机床外观符合现代审美要求，同时为了尽快投放市场，要尽可能的考虑与原 CWA6180(CWA61100)相关部件最大限度地通用。床身、进给箱、溜板箱、床鞍、刀架及尾座不做大的改动，通用CW6180(CW61100)的相应部件。扩大机床模块化设计，这样设计的有益效果是，结构成熟、模块化水平高、试制周期短，成本低，经济效益高。本机床与国内同类机床相比，机床主参数水平高，标准化程度系数高达98%以上，结构简单，操作简便、省力、高效、能耗低等优点，具有很强的竞争力。

主轴箱是这次简化设计的主要部件，普通型CW6180机床主传动链比较长，所需的传动零件的件数多，耗费的原材料多，工艺性差，传动的效率低，而且，会使机床的操纵比较复杂。高效节能型CGW6185卧式车床采用双速电动机变换，代替机械变速，解决了常规主传动链过长及操纵机构复杂等诸多问题，不仅省去了复杂的齿轮变速箱，简化结构，而且提高了传动精度。特别是双速调速电动机节电、节能效果明显，能够方便、简单地实现主轴的变速调速。

高效节能型CGW6185卧式车床与普通型CW6180卧式车床的主传动系统相比其优点如下：(1)采用双速电动机，可以分别使电动机在高效与节能两种状态下充分利用，而CW6185一直在满负荷下运行。(2)CGW6185比CW6185传动零件的件数少，耗费的原材料少，工艺性好，传动的效率高，(其中轴减少2件，齿轮减少10件)。两者的传动系统图如图1所示。(3)主轴的正、反转、启动与停止制动是直接由双速电动机控制，用控制按钮实现变速，操作简便、迅速、省力、高效、耗能低。(4)主轴制动采用电动机制动，刹车灵敏、可靠、能耗小。所以，CGW6185与CW6180相比完全能够达到高效、节能的特点。

我们可以从两种机床的主传动系统图中，能够方便的看出CGW6185高效节能的优点。CW6180机床主传动系统转速图见图2，CGW6185高效节能车床主传动系统转速图见图3。在图3中，实线为高效档转速，虚线为节能档转速。高效档和节能档的变换，是通过改变双速变频电动机来实现。一半是大功率输出(高效)，另一半是小功率输出(节能)，这就很方便地使用户根据自己对加工零件的加工要求选择合适的档位。为提高加工效率和节约能源都创造了条件。大大地克服了CW6180普通卧式车床在满功率运行时的缺点。

3 结语

高效节能CGW6185新型卧式车床设计的实践证明，合理地匹配机电参数，是简化设计有效的途径，是提高机床性能、方便操纵、便于模块化设计，便于机床保养与维修等诸多的优点。同时也深受用户欢迎。必将扩大笔者公司产品在国内外市场所占的份额，也必将为社会经济发展起到应有的作用。

［1］《机床设计手册》编写组.机床设计手册(3)［M］.北京：机械工业出版社，1986.

［2］戴曙主编.金属切削机床［M］.北京：机械工业出版社，1994.