重型車床卡盤上卡爪座定位孔的加工方法

齊重數(shù)控裝備股份有限公司（齊齊哈爾 161005）董新國

卡盤是機床的重要零件，按車床承載重量的不同，上面安裝不同類型的卡爪，其安裝定位方式也不相同。我們公司生產(chǎn)的系列高精度重型車床，卡盤與卡爪之間采用銷軸定位，其6個φ65H7定位孔在卡盤T形槽上等距排列，圓周上均勻分布4處，如圖1所示。為保證安裝卡爪后卡盤旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，床頭箱主軸旋轉(zhuǎn)精度穩(wěn)定，定位孔的加工精度十分重要。為此，我們專門研制了一種新的加工方法。

1.加工零件分析

卡盤為旋轉(zhuǎn)零件，與床頭箱主軸配合安裝使用，其上面安裝卡爪。設(shè)計要求對卡盤進行靜平衡試驗，使其整體質(zhì)量均勻，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。同時，為保證安裝卡爪后卡盤整體平衡性不會破壞，卡爪定位孔的各項尺寸精度必須符合圖樣要求。

2.工藝分析

該零件材質(zhì)為ZG310－570，切削性能一般。按照工藝安排加工路線為：毛坯處理→劃線→粗車外圓、內(nèi)孔及端面→熱時效→劃線→半精車外圓、內(nèi)孔及端面，內(nèi)孔按工藝要求車至鉆模定位用尺寸→劃零件中心線→安裝鉆模，鉆、鉸8個φ70H8孔→專用T形槽銑床，加工各T形槽→將卡盤靠于找正好的方箱上，鏜圓周上4處6個φ65H7定位孔→按內(nèi)孔輪表找正，精車外圓、端面及內(nèi)孔→靜平衡試驗→檢查→成品。

經(jīng)過上述工藝過程后，加工出首件產(chǎn)品。檢測發(fā)現(xiàn)，各φ65H7定位孔尺寸形位公差不符合圖樣要求，其φ65H7尺寸誤差最大達到0.08mm，位置度誤差達到0.12mm，大大超出了圖樣要求。經(jīng)過分析，主要存在以下兩個原因：一是鏜孔時找正T形槽中心線有偏差；二是加工φ65H7孔時為斷續(xù)切削，并且鏜刀桿較細，加工時容易引起鏜刀桿擺動，導(dǎo)致加工尺寸誤差較大。

3.工藝改進及工裝設(shè)計

經(jīng)過思考，我們決定設(shè)計制造工裝，通過工裝來保證加工定位孔的各項精度。該卡盤上φ70H8孔和T形槽都已經(jīng)加工完成，我們就以此定位來設(shè)計工裝。

在設(shè)計和使用工裝過程中，其定位基準(zhǔn)的精度十分關(guān)鍵，我們在工藝上對φ70H8孔和T形槽加工提出要求。首先，鉆床工序在鉆、鉸φ70H8孔時，其尺寸按φ70H7進行加工，表面粗糙度要求達到Ra=1.6μm；第二，加工T形槽時，將其寬度尺寸36H8上偏差按+0.035mm控制，下偏差按+0.01mm控制。

設(shè)計工裝時，要考慮控制鏜桿回轉(zhuǎn)中心與T形槽中心的一致性，以及如何克服斷續(xù)切削引起的刀桿擺動問題。為此，我們設(shè)計改進了鏜桿結(jié)構(gòu)，通過鏜桿6與鉆模體上固定鉆套4配合，可以直接找正中心，同時鏜桿穩(wěn)定性增強，切削時不會引起擺動，確保其加工精度。工裝如圖2所示。

（1）定位銷 用于鉆模體2在T形槽長度方向上的定位，與卡盤φ70H8孔配合安裝，其外圓尺寸為φ70f 6，需要進行表面淬火增加硬度，磨削外圓等工序，以保證其加工制造精度。

（2）鉆模體 與卡盤上T形槽配合安裝，用于鏜孔加工。鉆模體是整個工裝的重要零件，有安裝固定鉆套3的定位孔、鎖緊用螺紋孔。其制造重點是：與T形槽寬度配合的尺寸按36h6進行加工，兩側(cè)表面粗糙度值Ra=0.8μm；鉆套孔按φ30H7尺寸加工，其中心對尺寸36h6中心線的位置度要求0.02mm；各定位孔中心距公差為±0.01mm。應(yīng)進行相應(yīng)的磨削、數(shù)控鏜等加工工序，確保其制造精度。

（3）固定鉆套 安裝在鉆模體上，內(nèi)孔與鏜刀桿前段配合，引導(dǎo)并支撐鏜桿進行切削加工，其內(nèi)孔尺寸為φ24H7，外圓尺寸為φ30n6，同軸度公差0.012mm。固定鉆套的加工制造應(yīng)嚴格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)，要進行熱處理及內(nèi)孔、外圓磨削等工序。

（4）鏜桿 將其前段設(shè)計加工成φ24f 6外圓與固定鉆套配合，重點是要保證φ24f 6外圓對鏜桿尾部錐柄軸線的全跳動公差不超過0.02mm，以及尾部錐度的磨削精度，應(yīng)合理安排加工工序，保證鏜桿的使用精度。

（5）鎖緊螺釘 待鉆模體安裝調(diào)整好后，分別將3個鎖緊螺釘均勻受力擰緊，將其鉆模體固定。

4.結(jié)語

我們采用此工裝進行加工，經(jīng)過檢查，φ65H7定位孔各項尺寸精度全部符合圖樣，滿足了裝配要求。通過上述工裝的設(shè)計和制造，為我們研究同類產(chǎn)品的加工工藝提供了很好的范例，增加了對工裝作用的認識。