數(shù)控落地銑鏜床鏜軸托架加工精度研究

崔鳳有 陳雪芳 孔凡武 李德剛

(①齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院，黑龍江 齊齊哈爾161005;②吉林東光集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，吉林長春130103)

1 鏜軸托架加工

1.1 鏜軸托架設(shè)計(jì)精度要求及分析

鏜軸托架軸承孔同軸度不好會(huì)影響鏜軸尾部前后軸承的同軸精度，使前后軸承產(chǎn)生一定的偏心;鏜軸托架軸承孔內(nèi)端面跳動(dòng)不好會(huì)影響軸承定位精度。鏜軸托架軸承孔同軸度和端面跳動(dòng)二者精度不好，會(huì)導(dǎo)致主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，最終影響軸承使用壽命和機(jī)床加工精度。鏜軸托架軸承孔加工精度制約鏜軸尾部軸承的安裝精度，而軸承的工作性能是影響數(shù)控機(jī)床工作精度的關(guān)鍵因素。

1.2 加工工藝研究

如圖1 所示，2 個(gè)φ180 mm 孔分別與2 個(gè)軸承的外圈配合，兩孔之間同軸度與端面精度直接影響到鏜軸整體軸向竄動(dòng)精度和鏜軸的定位精度，因此2 個(gè)φ180 mm 孔的加工是整個(gè)工件的關(guān)鍵所在，也是難度所在。加工的瓶頸主要在于φ180 mm 孔及其端面的精加工，結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮各方面因素，確定各工序分別在X5040 立式銑床、X6030 臥式銑床、XH758數(shù)控銑床和MM7150 超級(jí)磨床上加工。為保證鏜軸托架的精度，從保證加工機(jī)床精度、端面加工刀具的選擇和加工方法等方面進(jìn)行仔細(xì)研究和準(zhǔn)備。

(1)保證加工機(jī)床精度

數(shù)控機(jī)床精度分為幾何精度、定位精度和工作精度。幾何精度體現(xiàn)在零件上，最終反映在機(jī)床定位精度和工作精度上，因此零件幾何精度要求高，對(duì)加工零件的數(shù)控機(jī)床精度要求更高。重要工序在XH758 數(shù)控銑床上進(jìn)行，經(jīng)過車間工作人員調(diào)修，XH758 數(shù)控銑機(jī)床幾何精度合格，同時(shí)保證其他工序相關(guān)機(jī)床精度達(dá)到同等水平。

(2)端面加工刀具的選擇

加工鏜軸托架軸承孔時(shí)分別試用直徑為φ40 mm、φ63 mm 和φ80 mm 的山特端面銑刀，但由于銑刀端面接觸面積小、孔比較深，加工表面出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象，效果都較差，最終選用山特精車刀具SCLCR1010K06 -S。

(3)加工方法

加工工序如下:

①平銑:以工藝面為安夾基準(zhǔn)(工藝面為圖1 主視圖130 mm 尺寸左端面焊工藝臺(tái)，并精銑工藝臺(tái)面使其表面粗糙度達(dá)到Ra1. 6 μm)，半精銑剖視圖中190 mm 尺寸左面，表面粗糙度達(dá)到Ra6.3 μm，精銑35 mm×7 mm 尺寸面，之后把工件以A-A剖視圖位置逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180°，半精銑190 mm 尺寸右面，使其表面粗超度達(dá)到Ra1.6 μm。

②立銑:精銑144 mm 尺寸左面，表面粗超度達(dá)到Ra12.5 μm。

③半精鏜:以工藝臺(tái)面為基準(zhǔn)安夾，半精鏜φ170.5H12 mm/φ180J7 mm 達(dá)到φ168 mm/φ178 mm，φ90H7 mm/φ92 mm 達(dá)到φ88 mm/φ90 mm，各孔所在的端面均留0.8～1.0 mm 加工余量。

④加工中心工序:以工藝臺(tái)面為基準(zhǔn)安夾，精鏜I孔:加工φ90H7 mm/φ92 mm 達(dá)到φ90H7 mm/φ92H8 mm;精鏜Ⅱ孔:加工φ170.5H12 mm/φ180J7 mm 達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求。各Ra1.6 μm 端面留0.2～0.3 mm 加工余量，用山特精車刀具精車75 mm 尺寸面，精銑代磨190 mm 尺寸右端面達(dá)到圖紙要求。

⑤平磨:以190 mm 尺寸右端面為基準(zhǔn)，磨190 mm 尺寸另一面至Ra1.6 μm(檢測工件時(shí)用的工藝面)，保證兩面的平行度要求。

1.3 檢測方法

檢測時(shí)應(yīng)考慮到190 mm 尺寸兩端面平行度是否在合格范圍內(nèi)，按兩端面平行度合格檢測，檢測用百分表固定在190 mm 尺寸一端面，測量臨近的75 mm 尺寸端面上連線互相垂直的4 點(diǎn)的端面跳動(dòng)數(shù)值，然后按此方法檢測75 mm 尺寸另一端面端面跳動(dòng)數(shù)值。但是，如果工件190 mm 兩端面平行度超差，這樣檢測結(jié)果就不準(zhǔn)確。因此，應(yīng)首先檢測190 mm 尺寸兩端面平行度，把工件放置到大理石檢測平臺(tái)(為絕對(duì)平面)上，百分表座固定在大理石臺(tái)面上，以大理石臺(tái)面為基準(zhǔn)檢測兩個(gè)平面的平行度，只有確定兩端面平行度符合要求，上述檢測端面跳動(dòng)結(jié)果才正確;另一種檢測75 mm 尺寸兩端面跳動(dòng)，采用機(jī)床主軸安裝百分表的方法直接檢測兩端面端跳，這種檢測方法需要保證機(jī)床主軸精度和刀桿直線度。工件進(jìn)入裝配階段，再檢測工件裝配精度，工件和裝配兩項(xiàng)檢測結(jié)果一致，最終證明工件加工合格。

2 結(jié)語

按照此加工方法加工的工件，經(jīng)檢測2 個(gè)φ180J7 mm 同軸度在φ0. 01 mm 以內(nèi)，軸承孔端面跳動(dòng)為0.005 mm，達(dá)到圖紙的精度要求。通過實(shí)際裝配，鏜軸托架端跳在0. 01 mm 以內(nèi)時(shí)，鏜軸軸向竄動(dòng)在0.015 mm 之內(nèi)，并且保持穩(wěn)定，從而確保機(jī)床的主軸精度。

這項(xiàng)加工工藝方法目前已廣泛應(yīng)用于TK6913、TK6916、TK6920 和TK6926 等系列數(shù)控落地銑鏜床鏜軸托架的加工，同時(shí)也應(yīng)用于與鏜軸托架類似的工件加工。此項(xiàng)加工工藝方法可提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)此項(xiàng)加工工藝方法已獲得齊齊哈爾市QC 科技成果二等獎(jiǎng)。

［1］楊繼宏.數(shù)控加工工藝手冊(cè)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.