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臥式鏜床調(diào)頭鏜孔保證同軸度的技巧

2018-10-29

楊和仲
（中車株洲電力機車有限公司技師協(xié)會）

　　摘　要：在軸箱體零件的單件小批量生產(chǎn)中，經(jīng)常碰到同軸孔系跨距較大的零件。在臥式鏜床上利用工作臺回轉(zhuǎn)180°調(diào)頭鏜削跨距較大的孔時，因尺寸過大，加之工作臺轉(zhuǎn)角角度誤差，故同軸的兩端孔同軸度誤差過大，達不到圖樣設(shè)計要求，從而出現(xiàn)廢品，給生產(chǎn)帶來損失。同時生產(chǎn)實踐中常用的調(diào)頭鏜方法也存在一些缺點，針對這些問題，本文提出了一些新的解決方法。
　　關(guān)鍵詞：臥式鏜床；同軸度；鏜削
　　長、深孔鏜削是臥式鏜床加工Z重要和Z難加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。多年來，本單位在長、深孔鏜削方面的傳統(tǒng)辦法是如下。

　　（1）用鏜模鏜削長、深孔：該種方法鏜削質(zhì)量比較可靠，它主要是鏜模已經(jīng)定好的孔徑，操作時只需校正鏜模即可。但是該方法只適應(yīng)大批量生產(chǎn)，且鏜模生產(chǎn)成本較高。

　?。?）用導(dǎo)套鏜長、深孔：該方法也能有效地保證長、深孔的同軸度等質(zhì)量要求，但導(dǎo)套制造安裝難度較大。不適應(yīng)單件長、深孔加工。

　?。?）采用臥鏜后立柱支承長鏜桿：長鏜桿是臥鏜的附件之一，能有效解決長、深孔的鏜孔問題，鏜削質(zhì)量可靠，但有時由于臺階孔孔徑尺寸差別較大，鏜桿直徑不適應(yīng)，加之穿長鏜桿有一定難度，此方法也用得較少。

　　（4）找正工件鏜削一端后，工作臺回轉(zhuǎn)180°鏜另一端孔：調(diào)頭鏜孔是長、深孔鏜削的另一種形式，此方法比較簡單，不需添制工夾具，特別適宜單件長、深孔工件加工。但此操作方法如何保證長、深孔調(diào)頭鏜削的同軸度精度是Z主要的操作技術(shù)，因此確保調(diào)頭鏜孔的同軸度精度這一課題值得探究。

　　1.常用的調(diào)頭鏜孔加工方法

　　如圖1所示，零件在工作臺上裝夾完后，首先找正兩孔中心線劃線和d1孔基圓劃線，鏜削d1孔達到圖樣要求，然后松開工作臺回轉(zhuǎn)180°定位，伸長主軸或加長測量桿利用百分表找d1孔基圓，鏜削d2孔達到圖樣要求。

　　該調(diào)頭鏜孔方法的優(yōu)缺點。優(yōu)點：①方法簡單，操作技術(shù)含量不高。②適應(yīng)于同軸度要求不高的零件加工。③調(diào)整輔助時間短，功效高。缺點：兩次定位，由于工作臺回轉(zhuǎn)180°的角度誤差較大，不適應(yīng)同軸度精度較高的孔加工。

　　2.影響調(diào)頭鏜孔同軸度的因素

?。?）機床的幾何誤差。按調(diào)頭鏜孔的要求提高機床本身的精度，需把銑鏜床精度表中的“機床方面影響調(diào)頭鏜孔同軸度的誤差表”所列每項都減小到允許誤差的程度。這里需要著重指出的是，目前我國各類包括ISO相應(yīng)的標準中所規(guī)定的精度檢項，表中所列內(nèi)容的要求并不充分。比如工作臺傾斜所產(chǎn)生的傾角及在Y向的線值偏差，現(xiàn)行精度標準的檢項中皆未列入，而它們對調(diào)頭鏜孔的同軸度的影響很大，需分析計算或?qū)崪y差值，并規(guī)定出這些傾角及線值誤差允值，而不僅是按現(xiàn)行標準，只要求工作臺臺面對主軸軸線的平行度符合技術(shù)要求就可以了。提高機床本身精度，對于普通臺式或刨臺式銑鏜床以及各類數(shù)控銑鏜床（含加工中心）來說，要求是不同的。在普通銑鏜床加工中有人的參與，對加工中的各種影響誤差，操作者有意無意地都在想方設(shè)法進行調(diào)整，或采取廣義的補償手段加以限制和減小，而數(shù)控銑鏜床是在加工中排除了人工干預(yù)，零件的加工精度完全靠機床等加工設(shè)備本身精度去保證。因此，對于同一個有固定同軸度要求的長、深孔工件來說，要求數(shù)控銑鏜床的各項精度要更高一些。

　?。?）工件的定位夾緊誤差。當在普通的臺式或刨臺式銑鏜床上實施調(diào)頭鏜孔，而孔的同軸度要求較高，機床本身精度明顯不能滿足要求時，借助于各種輔具的高精度，來達到加工出高同軸度長孔的目的，是行之有效的一種方法。借助輔具精度這一方法的實質(zhì)是利用機床的動力和運動，保證加工出零件所需的相應(yīng)廓形，這樣的“借精度”只能用在普通機床由人工操作完成的加工之中。不難看出，為確保調(diào)頭鏜孔的同軸度，Z主要的是量具、檢測系統(tǒng)以及鏜成孔的標示物等輔具的精度，只要這些器具的精度足夠，就能夠保證所加工工件的同軸度，所謂“借精度”的涵義就在于此。這些量具、標示物，在車間常用的有：千分表、測量儀、檢驗套、檢驗棒、導(dǎo)套、定位套及定位桿等。

　?。?）加工誤差。在臥式鏜床調(diào)頭鏜孔加工系統(tǒng)中，機床的幾何誤差、工件的裝夾和加工誤差是影響工件同軸度的主要因素，因此必須通過仔細調(diào)整，利用合理裝夾以及先進的加工方法，才能保證零件的同軸度要求。

　　3.改進的調(diào)頭鏜孔加工方法

　　加工工藝。箱體類工件如圖2所示，先加工出工藝側(cè)基面“A”，使其與兩孔中心線平行。利用工件較長的側(cè)基面“A”，在鏜削d1孔前調(diào)整裝夾工件，使工件側(cè)基面“A”與工作臺縱向移動平行，平行度小于0.005mm/m，然后利用鏜床主軸外圓的辦法調(diào)整機床主軸中心與側(cè)基面“A”重合在一個基面上，工作臺橫向移動L距離，鏜削d1孔，如圖3所示。

　　d1孔鏜削完后，工作臺回轉(zhuǎn)180°，校準使工件側(cè)基面“A”與工作臺縱向移動平行，平行度小于0.005mm/m，然后再利用鏜床主軸外圓的辦法使機床主軸中心與側(cè)基面“A”重合在一個基面上，工作臺橫向移動距離L，鏜削d2孔。

　　如果工件上沒有較長的側(cè)基面，可以在工件側(cè)面放一平尺作為工藝基準，在校好d1孔時，再校準平尺，側(cè)基面與d1孔軸線平行，使平尺側(cè)基面與工作臺縱向移動平行，平行度小于0.005mm/m，調(diào)整機床主軸中心與平尺側(cè)基面重合在一個基面上，然后工作臺橫向移動一個距離，鏜削d1孔，d1孔鏜完后，用同樣的調(diào)整方法校準鏜削d2孔。

　　采取新的調(diào)頭鏜削加工工藝，消除了兩次工作臺回轉(zhuǎn)180°的角度定位誤差，同時還消除了工作臺縱向移動誤差。

　　4.改進的加工方法實例

　?。?）分步加工工藝。如圖2所示，先按劃線找正兩孔中心線，精銑側(cè)基面“A”。如圖3所示，工作臺定0°位，調(diào)整工件側(cè)基面“A”與工作臺縱向移動平行，平行度小于0.005mm/m。調(diào)整機床主軸中心與側(cè)基面“A”重合，工作臺橫向移動距離L，找正劃線基圓d1孔，并且固定或記下主軸箱標尺高度值。精鏜d1孔達到圖樣要求，工作臺回轉(zhuǎn)180°，調(diào)整工件側(cè)基面“A”與工作臺縱向移動平行，平行度小于0.005mm/m。使機床主軸中心與側(cè)基面“A”重合，工作臺橫向移動距離L，保持主軸高度、刀桿S值及切削參數(shù)等不變，即可精鏜d2孔。

　?。?）改進后的優(yōu)點：①適應(yīng)于同軸度要求較高的箱體類零件的加工。②適應(yīng)于同軸孔系中跨距較大的孔。③適應(yīng)于中、小批量零件加工。④可以消除工藝系統(tǒng)的一些誤差。

　?。?）改進后的缺點：①輔助調(diào)整時間長。②難適應(yīng)于大批量生產(chǎn)。③對操作技術(shù)要求較高。

　　5.結(jié)語

　　在長孔鏜削加工工藝中采取提高機床等加工設(shè)備的精度，借助于輔具的精度，采用誤差補償技術(shù)等措施，以確保調(diào)頭鏜孔的同軸度，從而保證加工質(zhì)量。通過以上兩種不同加工工藝分析得出：①同軸度要求不高的同軸孔系，可以采用常用調(diào)頭鏜孔的方法；同軸度要求高的及跨距較大的孔系，采用改進后的調(diào)頭鏜孔方法。②改進后的調(diào)頭鏜孔加工方法，適用于跨距大的同軸孔系和同軸度要求高的長、深孔。③改進后的調(diào)頭鏜孔加工方法，孔的同軸度質(zhì)量得到了保證，測量所用工具和檢具均為通用工具。

來源：金屬加工（冷加工）2015年第24期