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)控龍門銑的專用直角銑頭,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
圖1 直角銑頭
HS63A600I型直角銑頭(如圖1所示) 是我公司XK2860數(shù)控龍門銑的專用直角銑頭,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。
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,刀盤選用125 mm直徑的粗加工刀盤,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?;剞D(zhuǎn)過程中誤差的可控,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?、油孔等。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)拉釘孔的加工通過主軸箱升降、工作臺(tái)左右移動(dòng)完成,通過數(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。
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)各類直角銑頭數(shù)百臺(tái)套,銑頭體的精度都能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
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(編輯:?jiǎn)?迪)
TG 542
B
1002-2333(2014)04-0221-02
楊曉東(1982—),工程師,從事龍門銑、立車、專用機(jī)床的設(shè)計(jì)工作。
2014-02-09