摘 要:工作臺(tái)是擺線(xiàn)磨齒機(jī)中關(guān)鍵的核心部件,其加工精度直接影響到機(jī)床的整體精度。前期一直是在坐標(biāo)鏜床上加工的,但由于該產(chǎn)品是單件小批生產(chǎn),周期短,坐標(biāo)鏜床上的加工任務(wù)又極其繁重,為了解決這個(gè)難題,筆者憑借多年的加工經(jīng)驗(yàn),在普通鏜床T611C上完成了此工件的加工。
關(guān)鍵詞:鏜床;工作臺(tái);精加工
1 零件技術(shù)要求及加工內(nèi)容的分析
在工作臺(tái)這個(gè)零件中(見(jiàn)附圖),共有三組孔系需要加工:①蝸桿安裝孔,前端f92H7,后端f(72±0.01)mm,要求與底面平行0.01mm,與蝸輪中心距為(232±0.02)mm。②傳動(dòng)軸安裝孔,前端孔為f95H7,后端孔為f(72±0.01)mm,要求與底面平行0.01mm,與蝸桿中心平行0.01mm,距蝸輪上端面及蝸輪中心都有0.03mm位置公差。③電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸安裝孔f100H7,要求與②中孔軸線(xiàn)平行,孔距為(108.75±0.03)mm。此工件各外表面都已加工完成,蝸輪孔已加工至尺寸要求,端面已刮研至四級(jí),蝸桿座結(jié)合面刮研至四級(jí),底面作為裝配基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)已刮研至四級(jí)。各孔有約5mm余量,主要要求加工各孔及孔端面至圖樣工藝要求。
2 影響工作臺(tái)孔系加工精度的因素分析
在實(shí)際加工中影響孔系加工精度的因素有很多,現(xiàn)在就具體的鏜床加工中,影響孔系加工質(zhì)量的幾個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行分析。
(1)鏜桿受力變形的影響。由于T611C的回轉(zhuǎn)精度較差,只能選用懸臂鏜孔,在懸臂鏜孔過(guò)程中,會(huì)受到切削力矩、切削力和鏜桿自重的作用,切削力矩使鏜桿產(chǎn)生彈性扭曲,主要影響工件的表面粗糙度和刀具的壽命;切削力和自重使鏜桿產(chǎn)生彈性彎曲(撓曲變形),對(duì)孔系加工精度的影響尤為嚴(yán)重。
(2)機(jī)床進(jìn)給方式的影響。鏜孔一般有兩種進(jìn)給方式:一種是鏜桿直接進(jìn)給,另一種是工作臺(tái)在機(jī)床導(dǎo)軌上進(jìn)給。進(jìn)給方式對(duì)孔系加工精度的影響與鏜孔方式有很大關(guān)系,當(dāng)鏜桿與機(jī)床主軸浮動(dòng)聯(lián)接采用鏜模鏜孔時(shí),進(jìn)給方式對(duì)孔系加工精度無(wú)明顯的影響;而采用鏜桿與主軸剛性聯(lián)接懸臂鏜孔時(shí),進(jìn)給方式對(duì)孔系加工精度就有很大的影響。
懸臂鏜孔時(shí)若以鏜桿直接進(jìn)給,在鏜孔過(guò)程中隨著鏜桿的不斷伸長(zhǎng),刀尖的撓曲變形量愈來(lái)愈大,使被加工孔愈來(lái)愈小,造成圓柱度誤差;同理,若用鏜桿直接進(jìn)給加工同軸線(xiàn)上的各孔,則會(huì)造成同軸度誤差。反之,若鏜桿伸出長(zhǎng)度不變,而以工作臺(tái)進(jìn)給,則在鏜孔過(guò)程中,刀尖處的撓度值不變(假定切削力不變)。因此,對(duì)被加工孔的幾何形狀精度和孔系的相互位置精度均無(wú)影響。
但是,當(dāng)用工作臺(tái)進(jìn)給時(shí),機(jī)床導(dǎo)軌的直線(xiàn)度誤差會(huì)使被加工孔產(chǎn)生圓柱度誤差,使同軸線(xiàn)上的孔產(chǎn)生同軸度誤差。機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線(xiàn)的平行度誤差,使被加工孔產(chǎn)生圓柱度誤差;在垂直于鏜桿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的截面內(nèi),被加工孔是正圓;直于進(jìn)給方向的截面內(nèi),被加工孔是橢圓。不過(guò)所產(chǎn)生的圓柱度誤差在一般情況下是極其微小的,可以忽略不計(jì)。例如當(dāng)機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線(xiàn)在100mm上傾斜1mm,對(duì)直徑為100mm的被加工孔,所產(chǎn)生的圓滿(mǎn)度誤差僅為0.005mm。此外,工作臺(tái)與床身導(dǎo)軌的配合間隙對(duì)孔系加工精度也有一定的影響,因?yàn)楫?dāng)工作臺(tái)正、反向進(jìn)給時(shí),通常是以不同部位與導(dǎo)軌接觸的,這樣,工作臺(tái)就會(huì)隨著進(jìn)給方向的改變發(fā)生偏擺,間隙愈大,工作臺(tái)愈重,其偏擺量愈大。因此,當(dāng)鏜同軸孔系時(shí),會(huì)產(chǎn)生同軸度誤差;鏜相鄰孔系時(shí),則會(huì)產(chǎn)生孔距誤差和平行度誤差。
(3)切削力和夾緊力的影響。粗加工時(shí),有大量的切削熱產(chǎn)生。同樣的熱量傳遞到箱體的不同壁厚處,會(huì)有不同的溫升產(chǎn)生。因此,粗加工后,待工件充分冷卻后再進(jìn)行精加工,以消除熱變形對(duì)工件的影響。鏜孔中若夾緊力過(guò)大或著力點(diǎn)不當(dāng),容易產(chǎn)生夾緊變形。加工箱體時(shí),若夾緊力作用于加工孔上時(shí),毛坯孔變形,鏜孔后變圓,松開(kāi)夾緊后,孔徑彈性恢復(fù)而變形,被加工孔產(chǎn)生圓度誤差。同樣,箱體的夾緊變形也將影響孔系的相互位置精度。為了消除夾緊變形對(duì)孔系加工精度的影響,精鏜時(shí),夾緊力要適當(dāng),不宜過(guò)大;著力點(diǎn)應(yīng)選擇在實(shí)點(diǎn)上。
3 工作臺(tái)的具體加工過(guò)程
(1)設(shè)備的調(diào)整。具體就是調(diào)整下滑座、上滑座、主軸箱各處的鑲條松緊適當(dāng);電動(dòng)機(jī)皮帶的拉緊力;各離合器的間隙;各壓板的夾緊螺絲,并和機(jī)修工一起對(duì)機(jī)床的幾何精度進(jìn)行檢驗(yàn),并進(jìn)行調(diào)整,使之滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
(2)工作臺(tái)的加工。按照原定工藝,先由普通鏜床粗加工各孔留余量2mm,然后再由坐標(biāo)鏜床進(jìn)行精加工至工藝要求?,F(xiàn)在將兩道工序合并,采取的措施有:小切削量,多次進(jìn)刀;充分冷卻,再進(jìn)行精加工;壓緊力適當(dāng),粗加工后,松壓板使由于夾緊而產(chǎn)生的彈性變形得以恢復(fù),再以較小的夾緊力夾緊工件。
(3)加工中刀具的選用。由于鏜桿在自重和切削力的作用下,所產(chǎn)生的撓曲變形對(duì)孔的幾何形狀精度和相互位置精度都有顯著的影響。因此在鏜孔時(shí)必須選用合適的鏜桿,既不太細(xì),因太細(xì)而剛度不好;也不能太粗,太粗而自重太重。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,采用f50~f60mm的鏜桿。在鏜削加工中選用新型號(hào)的陶瓷刀具,這種刀具材料不易磨損又有高的硬度,這樣在加工中就保證了各孔尺寸的穩(wěn)定性,間接提高了加工效率。另外在精加工中,切削用量選用盡量基本一致,以減少切削力的影響。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,只要我們?cè)谙潴w零件加工中,充分考慮到各種影響因素,調(diào)整好機(jī)床,使用合適的刀具,細(xì)心操作,精密測(cè)量,完全可以在普通鏜床上完成箱體零件的精加工,使之達(dá)到圖樣的要求。
無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技2013年10期