精密鏜床加工精度改進(jìn)方法探析

吳增林

摘 要：隨著科技的發(fā)展，在機(jī)械行業(yè)對(duì)加工精度的要求也越來越高，而精密鏜床更是如此。在分析與研究中，需要從鏜床的定義與分類出發(fā)，找準(zhǔn)其影響加工精度的問題，才能妥善制定出精密鏜床加工精度的改造方法，為后續(xù)的機(jī)械加工奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：精密鏜床；加工；改造

1.鏜床的定義及分類

鏜床指的是以鏜刀作為主要的加工工具，對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)床。大型的箱體零件加工主體就是鏜床設(shè)備。鏜床的主運(yùn)動(dòng)是以鏜刀的旋轉(zhuǎn)再配合上工件自身的移動(dòng)為主。這種技術(shù)主要是擁有一次性加工多個(gè)孔或者是在加工精度要求較高的孔時(shí)使用。另外，有關(guān)于孔的設(shè)計(jì)也可以運(yùn)用到鏜床。針對(duì)實(shí)際使用情況的不同，鏜床技術(shù)也可以應(yīng)用銑削等工藝，并且精度也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉆床[1]。鏜床主要包含坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床、臥式鏜床等。

2.精密鏜床加工面臨的質(zhì)量問題及加工精度改造方法

在機(jī)械零件的實(shí)際加工環(huán)節(jié)，常常會(huì)遇到精度要求較高的孔加工問題，而精密鏜床的使用就能滿足這一要求。通過精密鏜床某些部分的改進(jìn)、優(yōu)化以及完善，就能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工要求，完成其指標(biāo)。

在實(shí)際加工中，通過儀器的測(cè)量，精密鏜床加工面臨的質(zhì)量問題：第一，表面加工的質(zhì)量穩(wěn)定性偏差，其外觀不夠理想，存在較大的表面粗糙度。第二，孔的圓柱度波動(dòng)性偏高，甚至完全偏離了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著人們對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量要求的提升，精密鏜床急需進(jìn)行改造，才能滿足加工要求。

2.1改進(jìn)鏜桿

對(duì)于鏜桿部分的改動(dòng)主要是考慮到在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)，因?yàn)槭歉咚偌庸ぃ渌俣瘸^3000r/min，就算振動(dòng)很小，都會(huì)影響孔的表面粗糙度。所以，一般來說，鏜桿同主軸的同軸度不得超過0.01mm，并且鏜桿各個(gè)部分的外圓都需要進(jìn)行磨削加工，并且將相關(guān)部委的行為公差給定出，確保在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鏜桿能保持平衡性。另外，進(jìn)行鏜削孔加工的鏜桿，其懸臂較長，所以，需要進(jìn)行強(qiáng)化熱處理來滿足其穩(wěn)定要求，以降低其受力變形，提高其剛性與強(qiáng)度，最終達(dá)到滿足表面粗糙度值降低的要求。

在加工環(huán)節(jié)所需使用的鏜桿，通過現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，但是在使用動(dòng)平衡檢測(cè)之后，卻發(fā)現(xiàn)振動(dòng)誤差超出了允許的標(biāo)準(zhǔn)。通過研究，決定改進(jìn)鏜桿，具體如下圖1所示。其中自制件不得低于1件，與圓店類相類似，可以采用厚薄不同的自制件，實(shí)際的質(zhì)量與數(shù)量也可以根據(jù)具體的振動(dòng)調(diào)整。該結(jié)構(gòu)理論主要是運(yùn)用沖擊消振的原理，最終滿足減少振動(dòng)的要求。在下圖1當(dāng)中的A就相當(dāng)于外部的沖擊消振器，在振動(dòng)過程中，自制件就如沖級(jí)快，在鏜桿外沖擊消耗振動(dòng)過程中又能量產(chǎn)生，以此來削弱振動(dòng)，如此的設(shè)置在對(duì)鏜桿鏜削過程當(dāng)中所存在的微振起到特別的作用，通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際調(diào)整，就能達(dá)到明顯的減振效果。

2.2改進(jìn)絲杠的傳動(dòng)部分

鏜床的絲桿傳動(dòng)部分主要是考慮到絲杠帶動(dòng)滑臺(tái)進(jìn)行運(yùn)行環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)平穩(wěn)性。在進(jìn)行改進(jìn)之前，滾珠絲桿兩端的支承與絲桿螺母座聯(lián)接體加上絲桿螺母座以及鏜床滑臺(tái)固定聯(lián)接之后處于過定位的狀態(tài)，這要求高精度的鏜床裝配工藝以及機(jī)械零件的加工工藝，這樣才能符合絲桿傳動(dòng)的要求。但是，實(shí)際操作過程中卻很難控制其精度，特別是配刮絲桿螺母座中心位置較高時(shí)，需要多次拆裝，這不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)，如果出現(xiàn)不順暢的絲桿系統(tǒng)傳動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致不平穩(wěn)的鏜床滑臺(tái)運(yùn)行的出現(xiàn)，最終對(duì)孔的精度指標(biāo)產(chǎn)生影響，這樣也對(duì)正常的生產(chǎn)效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響[2]。

下圖2是經(jīng)過改進(jìn)之后的絲桿傳動(dòng)。如此的改造不但可以消除原本存在的過定位現(xiàn)象，達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的，同時(shí)在調(diào)整上也更為簡單與方便，最關(guān)鍵的是絲桿傳動(dòng)的精度以及鏜床滑臺(tái)在加工環(huán)節(jié)的平穩(wěn)性有了大幅度提高，最終滿足孔的實(shí)際加工精度要求。

其中，1表示伺服電機(jī)；2表示電機(jī)支架；3表示聯(lián)軸器；4表示絲桿前支座；5表示滾珠絲桿；6表示調(diào)整螺釘；7表示絲桿螺母座聯(lián)接體；8表示絲桿螺母座；9表示螺釘；10表示鏜床滑臺(tái)；11表示絲桿的后支座。

3.未來鏜床的發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)代的發(fā)展，未來的鏜床的發(fā)現(xiàn)方向主要包含兩個(gè)方面：第一，在技術(shù)方面，會(huì)不斷朝著柔性化的加工單元發(fā)展，大型的、組合型的復(fù)合及其必定會(huì)成為鏜床發(fā)展的潮流趨勢(shì)。第二，細(xì)致化將成為追求的主流趨勢(shì)。所以，機(jī)器的科技含量以及技術(shù)含量的提高必定會(huì)成為趨勢(shì)，這不僅滿足安全環(huán)保的要求，同時(shí)也讓設(shè)計(jì)更偏向于人性化特點(diǎn)。

4.結(jié)語

在精密鏜床長時(shí)間使用過程中，我們只有不斷地總結(jié)與摸索新的道路，才能夠在精密鏜床本身的精度基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)床的加工精度進(jìn)行改進(jìn)，確保改進(jìn)之后的鏜床能夠符合機(jī)械加工的實(shí)際要求。但是在實(shí)際的加工過程中，周邊環(huán)境、加工干擾因素以及機(jī)械操作人員本身的習(xí)慣或者操作方式對(duì)鏜床加工會(huì)產(chǎn)生影響，所以，上述的改進(jìn)方式僅僅是作以參考，具體改進(jìn)措施還需具體分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁建平.解決鏜床深孔加工的疑難問題[J].黑龍江科技信息，2011，26：78.

[2]王龍焱.淺談鏜床及新磨削工藝在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013，23：101.