大型真空室組件工藝加工方案

齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（黑龍江 161005）李 新

ZHW2950－1Y型真空室組件是真空鍍模機(jī)重要零件（見圖1、圖2），它是典型的整體式基礎(chǔ)箱體類零件，起到承載傳動(dòng)軸、軸承、齒輪等有關(guān)零件組成整體設(shè)備的主體作用，其加工質(zhì)量至關(guān)重要，它的制造精度直接影響到磁控鍍模主機(jī)設(shè)備的工作質(zhì)量、使用性能和壽命。

1.機(jī)加工藝要點(diǎn)分析

圖1 真空室組件主視圖

圖2 真空室組件剖視

該箱體是鋼板焊接結(jié)構(gòu)件，其加工表面主要是結(jié)合平面和平行孔系。鑒于平行孔系的同軸度、平行度均要求較高，整個(gè)六面體箱體加工除底面單獨(dú)安排一次安夾加工以外，其余五個(gè)加工面一次安夾分5個(gè)工位完成，每個(gè)工位均需設(shè)置編程原點(diǎn)，在B0°、B90°、B180°、B270°工位和A90°工位的編程原點(diǎn)偏移值，分別存儲(chǔ)G511～G515五個(gè)加工坐標(biāo)系，且B0°、B180°、B270°和A90°工位的三個(gè)X0存儲(chǔ)值相同。

（1）平面加工精度分析。由真空室組件加工圖上可以看出，僅左右端面給出了平面度加工要求為0.08mm，其余結(jié)合端面等均未標(biāo)明加工精度要求。所以，該箱體的加工精度主要難點(diǎn)不在平面加工上。1888mm×1820mm范圍內(nèi)的左右端面銑削加工，依靠數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)平行銑削，可以輕易實(shí)現(xiàn)0.08mm的平面度要求。

（2）平行孔系加工精度分析。真空室組件加工圖上，A基準(zhǔn)、G基準(zhǔn)兩組平行孔系的同軸度要求為0.015mm。C基準(zhǔn)平行孔系的同軸度要求為0.02mm，并且這三組平行孔系的尺寸精度都在IT6級(jí)以上，甚至達(dá)到IT5級(jí)，這些精度是該箱體的主要加工難點(diǎn)及關(guān)注點(diǎn)，僅僅依靠數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)鏜削很難滿足加工要求。多工位加工需要借助建立統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)工藝面和采取必要的精鏜工藝手段。

2.加工設(shè)備的選擇分析

（1）根據(jù)以上對(duì)整體式箱體的面、孔加工分析表明，磁控鍍模設(shè)備的真空室組件加工，屬于完全以平行孔系加工為主的箱體數(shù)控加工。所以，在加工設(shè)備的選擇上，采用擅長(zhǎng)以大件孔系精加工為主、平面精加工為輔的落地式數(shù)控鏜銑床作為加工母機(jī)，而不能選用以平面加工擅長(zhǎng)的龍門式數(shù)控鏜銑類機(jī)床。

（2）加工刀具的選擇分析。該箱體屬于鋼板類焊接結(jié)構(gòu)件，相對(duì)于鑄件、鍛件及其他組焊件類零件，其毛坯剛性相對(duì)較低，所以在刀具選擇方面，面銑刀具選擇使用大前角和帶涂層可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具，進(jìn)行塑性變形小的輕快切削；鏜削刀具選用大直徑雙刃粗鏜刀和大直徑可微調(diào)精鏜刀，配合對(duì)刀儀使用，便于精確鏜削大孔直徑尺寸的控制。

（3）定位基準(zhǔn)的選擇分析。箱體加工的粗基準(zhǔn)，以第一道劃線基準(zhǔn)來(lái)體現(xiàn)，該劃線必須完整地照顧到各主要孔面的加工余量平均原則。箱體的精基準(zhǔn)，本著基準(zhǔn)重合的原則，應(yīng)選擇加工圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面及D基準(zhǔn)面（加工圖D基準(zhǔn)注明位置未保留，根據(jù)組件整體結(jié)構(gòu)來(lái)看應(yīng)在底面或頂面上）。另外，鑒于多組同軸孔系的兩端孔同軸精度要求較高（0.015～0.02mm），需增加輔助工藝定位基準(zhǔn)面，在全長(zhǎng)5010mm尺寸一端面，加工出高于圖樣要求的端面，作為工藝基準(zhǔn)定位面。

3.加工順序的安排方案

（1）基準(zhǔn)先行原則。該件因需要以底面一次安夾，完成其他五面的加工，所以首先完成底面的加工，然后以底面為安夾、定位基準(zhǔn)，加工其余各面。

（2）先面后孔原則。以底面為基準(zhǔn)裝夾，依次完成頂面和左右端面的加工，為后續(xù)平行孔系的加工，提供了精定位基準(zhǔn)。

（3）先粗后精原則。所有面、孔加工，均先進(jìn)行粗加工去除大部分加工余量后，再進(jìn)行半精加工、精加工，以獲得最好的形位精度。

（4）先主后次原則。在前后面上，除三組平行孔系以外的其他自由尺寸內(nèi)孔，沒(méi)有特殊形位精度要求，可視為次要表面。在A基準(zhǔn)、G基準(zhǔn)和C基準(zhǔn)三組平行孔系精鏜完成后，最后加工其余次要孔。

4.主要工夾和量具一覽表

主要工夾具和量具如附表所示。

主要工夾具和量具一覽表

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，使用TK6916B型或TK6920型落地式數(shù)控鏜銑床，配置相應(yīng)規(guī)格的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、垂直銑頭等附件，能夠滿足如磁控鍍模設(shè)備真空室的箱體類大件數(shù)控加工要求。另外，對(duì)于兩側(cè)有較高對(duì)位置精度要求的箱體類大型零件，追求高效、質(zhì)量穩(wěn)定地?cái)?shù)控加工，更為先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備為對(duì)置類臥式鏜銑床。如果公司資金允許的前提下，選用DZ－TH6516型對(duì)置刨臺(tái)臥式鏜銑加工中心作為整體式箱體加工母機(jī)，能獲得最理想化的加工品質(zhì)。