滾道磨削中手輪輪廓偏置功能的應(yīng)用

盧文澈

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽,712000)

0 引言

本文所說的外滾道均指滾珠絲桿的滾道，內(nèi)滾道均指滾珠絲桿的螺母滾道。

滾珠絲桿副屬精密零部件，滾道磨削為最后一道工序，所以滾道磨采用高精密機(jī)床。滾珠絲桿副螺桿、螺母滾道加工示意圖如下：

滾珠絲桿滾道磨削加工有如下特點(diǎn)：

①小批量或單件加工；

②工序時間較長；

③加工精度高；

④每件必須對刀；

⑤加工余量少。

目前絲桿滾道初加工都采用旋銑加工，初加工后磨削余量介于0.1mm和0.4mm之間，初加工設(shè)備精度越高，留的磨削余量越少。由于以上加工特點(diǎn)及原因，為保證加工合格的滾道，磨削加工中對刀是個至關(guān)重要的問題。對刀通俗地講就是尋找刀具加工的起始點(diǎn)。

從圖1、圖2可看出如果砂輪的節(jié)形與滾道重合程度達(dá)不到工藝要求，余量加工完后滾道是不合格的。而實(shí)際上對刀是不可能完全對得準(zhǔn)確的，因?yàn)殪o態(tài)對刀，只能靠目測，而且可能碰撞工件或機(jī)床部件。自動加工過程中如果能用其它方式干涉其輪廓位置，問題則可迎刃而解；而手輪輪廓偏置功能就具備此功能。簡單地說：手輪輪廓偏置就是在自動方式下通過手輪對各伺服軸進(jìn)行移動，在對應(yīng)軸位置上產(chǎn)生一個疊加量，從而達(dá)到改變輪廓的目的，當(dāng)件零件加工完后疊加量自動清零。下面以“咸陽機(jī)床廠”生產(chǎn)的內(nèi)滾道磨床“XYJ-2017”和英國“MATRIX CHURCHILL”公司生產(chǎn)的“4703”外滾道磨床為例來介紹手輪輪廓偏置功能在滾道加工過程中如何應(yīng)用。

1 手輪輪廓偏置功能在內(nèi)滾道加工進(jìn)程中的應(yīng)用

“咸陽機(jī)床廠”生產(chǎn)的內(nèi)滾道磨床“XYJ-2017”是內(nèi)滾道加工專用機(jī)床，主要用于加工汽車助力轉(zhuǎn)向器內(nèi)滾道，如圖2所示。機(jī)床控制系統(tǒng)選用FAGOR8055，選用安川的SGDMA系列驅(qū)動器和伺服電機(jī)。X軸為徑向移動軸，Z軸為軸向移動軸，A軸為標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)軸，并配置FAGOR 18000線的第二測量裝置。

從圖2可看出，螺母內(nèi)是沒辦法對刀的。加工過程是這樣的：砂輪啟動后，在螺母端口外部對好一個大概位置，砂輪進(jìn)入滾道后，讓系統(tǒng)記住此對刀位置，然后退刀；打開手輪偏置功能，進(jìn)入自動方式，將倍率調(diào)到3%～5%之間，啟動加工程序，用手輪適當(dāng)對加工輪廓進(jìn)行偏置，讓砂輪緩慢進(jìn)入滾道，直至砂輪兩邊火花均勻；然后將倍率調(diào)至正常加工數(shù)值，直至自動加工完成。

2 手輪輪廓偏置功能在外滾道加工進(jìn)程中的應(yīng)用

圖1 螺桿（外滾道）

圖2 螺母（內(nèi)滾道）

英國“MATRIX CHURCHILL” 公司生產(chǎn)的4703外滾道磨床是外滾道加工專用磨床，機(jī)床控制系統(tǒng)選用SIEMENS840DSL，伺服驅(qū)動器、電機(jī)選用SIEMENS公司1FT7，1FK7，1PH8系列產(chǎn)品，機(jī)床配置6個軸，三直線軸，一標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)軸，兩主軸。三直線軸，旋轉(zhuǎn)軸均為全閉環(huán)軸。

相對于內(nèi)滾道來說外滾道對刀要簡單得多，因工件加工狀態(tài)、砂輪所在位置操作者都是可視的。開啟砂輪后將砂輪移到滾道加工起刀點(diǎn)外附近某位置，打開手輪偏置功能，進(jìn)入自動方式，將倍率調(diào)到3%～5%之間，啟動加工程序，用手輪適當(dāng)對加工輪廓進(jìn)行偏置，讓砂輪緩慢進(jìn)入滾道，直至砂輪兩邊火花均勻，然后將倍率調(diào)至正常加工值，直至自動加工完成。如果發(fā)現(xiàn)加工位置不是太理想，加工進(jìn)程中可以再次進(jìn)行偏置量調(diào)整。

3 總結(jié)

手輪輪廓偏置功能是滾道磨床必備的功能，它高效地解決了磨削進(jìn)程中的對刀難題，減輕了操作者的操作難度，保證了滾道加工的尺寸精度，滿足了滾道加工的工藝特性。

[1] 《簡明調(diào)試手冊》（SINUMERIK 84DSL solution line）SIEMENS（CHINA）LT.D 2011年3月版（草稿）

[2] 《操作編程說明》 （SINUMERIK 84DSL solution line）SIEMENS（CHINA）LT.D 2010年10月版

[3] 《CNC8055/CNC8055I（M—T型）安裝手冊》FAGOR（CHINA）LT.D

[4]《操作編程說明》（FAGOR CNC8055/CNC8055I）