楊曉東

（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）

直角銑頭體加工工藝

楊曉東

（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）

HS63A600I型直角銑頭是XK2860數(shù)控龍門(mén)銑的專(zhuān)用直角銑頭，該銑頭具有高速大扭矩等特點(diǎn)，銑頭的精度要求較高，制造難度較大，文中著重介紹了直角銑頭體的制造工藝，分析了直角銑頭體加工的工藝難點(diǎn)，從而給出合理的工藝流程以及工藝參數(shù)。

機(jī)床；直角銑頭；工藝

0 引言

圖1 直角銑頭

HS63A600I型直角銑頭（如圖1所示） 是我公司XK2860數(shù)控龍門(mén)銑的專(zhuān)用直角銑頭，該銑頭具有高速大扭矩等特點(diǎn)，最大功率達(dá)63 kW，銑頭的精度要求較高，制造難度較大，尤其是銑頭體的加工制造難度；直角銑頭的幾何精度有重復(fù)定位精度、軸線垂直度、主軸的端徑向跳動(dòng)、主軸軸向竄動(dòng)等，那么銑頭體自身的幾何精度直接影響到銑頭的幾何精度。下面就HS63A600I型直角銑頭銑頭體的加工進(jìn)行一下簡(jiǎn)要的介紹。

1 銑頭體的工藝分析

圖2 銑頭體裝夾示意圖

1.1 加工精度

由圖2所示，直角銑頭體主體材料為HT300，為整體鑄造件，毛坯經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后進(jìn)行機(jī)械加工。從圖3上可以直觀地看出，關(guān)鍵的幾項(xiàng)精度：1孔與銑頭安裝平面A的垂直度要求，C基準(zhǔn)軸線與B基準(zhǔn)軸線空間位置度要求，2孔、3孔的同軸度要求，這幾項(xiàng)精度如果都能夠滿(mǎn)足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，銑頭體才算得上一個(gè)合格產(chǎn)品。其中難度最大的就是B、C基準(zhǔn)軸線空間的位置度要求，如何保證這項(xiàng)精度直接影響銑頭成品精度，如果這項(xiàng)精度低，那么銑頭的主傳動(dòng)的螺旋圓錐齒輪的嚙合特性就會(huì)受到影響，會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，甚至?xí)档吐菪龍A錐齒輪的使用壽命，導(dǎo)至齒輪過(guò)早損壞；銑頭體與主機(jī)安裝平面A與B軸線的垂直度也同樣很重要，如果精度不好將會(huì)導(dǎo)致主機(jī)的主軸軸線與銑頭的輸入軸軸線不重合，導(dǎo)致傳動(dòng)過(guò)程中銑頭輸入軸受力狀態(tài)不好，產(chǎn)生噪聲，降低銑頭軸承的使用壽命，因此這幾項(xiàng)精度是銑頭體加工過(guò)程中需要關(guān)鍵控制的精度。

圖3 銑頭體剖視圖

圖4 銑頭體

1.2 加工設(shè)備

從銑頭體的工作圖紙上看，銑頭體要有銑面、鏜孔、鉆孔、攻絲等幾道工序，根據(jù)我公司的實(shí)際設(shè)備使用狀況，選用BMT110來(lái)完成，BMT110型數(shù)控鏜床是我公司自產(chǎn)的高精度數(shù)控鏜床，其工作臺(tái)可以移動(dòng)并且能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)分度，確保多個(gè)工序在同一臺(tái)機(jī)床上完成，工作的回轉(zhuǎn)精度能夠達(dá)到6s，完全能夠滿(mǎn)足銑頭體的精度加工要求。

1.3 加工工藝

銑頭體安裝在工作臺(tái)上，定位面選用銑頭體鑄造預(yù)留的定位凸臺(tái)，通過(guò)4個(gè)壓板將銑頭體裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，先加工銑頭體的左端大平面，刀盤(pán)選用125 mm直徑的粗加工刀盤(pán)，主軸轉(zhuǎn)速200 r/min，每齒進(jìn)給量0.3 mm，粗加工端面完成后，進(jìn)行1孔的粗加工，加工方式可采用圓弧插補(bǔ)銑削，也可采用鏜削，粗加工時(shí)，為了提高效率，采用圓弧插補(bǔ)銑，此時(shí)鏜桿要深入銑頭體內(nèi)600 mm，加工至2孔軸線，1孔粗加工完成后，刀具回退，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)90°。加工2孔，轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量適當(dāng)降低，此時(shí)，刀具經(jīng)過(guò)1孔與2孔相貫線位置會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)切削，為了減小振動(dòng)避免打刀，須降低主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量。

裝夾后先將A基準(zhǔn)面粗加工完成，以A基準(zhǔn)面作為基準(zhǔn)，粗加工φ268H7孔尺寸至266，單邊留量1 mm，半精加工至267.9，為精加工留量0.05 mm，精加工采用單刃精鏜的加工方法。粗鏜φ268H7孔后，工作臺(tái)回90°，粗加工φ250H7孔，粗銑φ315端面，孔之后工作臺(tái)回轉(zhuǎn)180°粗加工φ230J7孔，粗銑φ320端面，此過(guò)程工作臺(tái)回轉(zhuǎn)沿著一個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣能夠確保回轉(zhuǎn)過(guò)程中誤差的可控，粗加工完成3個(gè)主要軸承孔后及端面后，加工其余不會(huì)對(duì)幾何精度造成影響的螺釘?shù)卓住⒂涂椎?。粗加工完成后?duì)各個(gè)孔、面進(jìn)行半精加工、精加工，一般情況粗加工為半精加工留量0.5 mm左右，孔徑或面積較大的留量相對(duì)多一些，半精加工為精加工留量一般在0.02～0.05 mm，半精加工、精加工的工藝流程與粗加工相同，一般情況在粗加工完成后要進(jìn)行一次在線時(shí)效處理（工件安裝在加工機(jī)床上不動(dòng)，避免二次裝夾誤差），時(shí)效處理后進(jìn)行半精加工、精加工。銑頭體安裝端面的4個(gè)拉釘孔的加工通過(guò)主軸箱升降、工作臺(tái)左右移動(dòng)完成，通過(guò)數(shù)控程序很容易保證其位置精度；端面的冷卻油管以及潤(rùn)滑油管的快換接頭安裝孔安排在安裝端面A精加工完成后進(jìn)行，這樣更能保證孔的位置精度；最后完成油孔倒角去毛刺等，清理工件完成銑頭體的加工。

2 結(jié)語(yǔ)

HS63A600I型直角銑頭銑頭體的加工最大難度在于兩個(gè)軸線空間位置關(guān)系，以及軸線與各個(gè)端面的位置關(guān)系，通過(guò)合理分析確定工藝的流程以及工藝參數(shù)，更能保證銑頭體的整體加工精度，我公司已生產(chǎn)各類(lèi)直角銑頭數(shù)百臺(tái)套，銑頭體的精度都能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

［1］ 劉磊，楊慶東.幾種雙擺式銑頭的結(jié)構(gòu)分析及精度保持性研究［J］.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2009（3）：13-15.

［2］ 戴曙.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

［3］ 機(jī)床設(shè)計(jì)編寫(xiě)組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)：第三冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986.

（編輯：?jiǎn)?迪）

TG 542

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楊曉東（1982—），工程師，從事龍門(mén)銑、立車(chē)、專(zhuān)用機(jī)床的設(shè)計(jì)工作。

2014-02-09