在普通鏜床上精加工擺線磨齒機工作臺

摘 要：工作臺是擺線磨齒機中關鍵的核心部件，其加工精度直接影響到機床的整體精度。前期一直是在坐標鏜床上加工的，但由于該產品是單件小批生產，周期短，坐標鏜床上的加工任務又極其繁重，為了解決這個難題，筆者憑借多年的加工經驗，在普通鏜床T611C上完成了此工件的加工。

關鍵詞：鏜床；工作臺；精加工

1 零件技術要求及加工內容的分析

在工作臺這個零件中（見附圖），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電動機傳動軸安裝孔f100H7，要求與②中孔軸線平行，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，蝸桿座結合面刮研至四級，底面作為裝配基準和設計基準已刮研至四級。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 影響工作臺孔系加工精度的因素分析

在實際加工中影響孔系加工精度的因素有很多，現在就具體的鏜床加工中，影響孔系加工質量的幾個主要問題進行分析。

（1）鏜桿受力變形的影響。由于T611C的回轉精度較差，只能選用懸臂鏜孔，在懸臂鏜孔過程中，會受到切削力矩、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生彈性彎曲（撓曲變形），對孔系加工精度的影響尤為嚴重。

（2）機床進給方式的影響。鏜孔一般有兩種進給方式：一種是鏜桿直接進給，另一種是工作臺在機床導軌上進給。進給方式對孔系加工精度的影響與鏜孔方式有很大關系，當鏜桿與機床主軸浮動聯接采用鏜模鏜孔時，進給方式對孔系加工精度無明顯的影響；而采用鏜桿與主軸剛性聯接懸臂鏜孔時，進給方式對孔系加工精度就有很大的影響。

懸臂鏜孔時若以鏜桿直接進給，在鏜孔過程中隨著鏜桿的不斷伸長，刀尖的撓曲變形量愈來愈大，使被加工孔愈來愈小，造成圓柱度誤差；同理，若用鏜桿直接進給加工同軸線上的各孔，則會造成同軸度誤差。反之，若鏜桿伸出長度不變，而以工作臺進給，則在鏜孔過程中，刀尖處的撓度值不變（假定切削力不變）。因此，對被加工孔的幾何形狀精度和孔系的相互位置精度均無影響。

但是，當用工作臺進給時，機床導軌的直線度誤差會使被加工孔產生圓柱度誤差，使同軸線上的孔產生同軸度誤差。機床導軌與主軸軸線的平行度誤差，使被加工孔產生圓柱度誤差；在垂直于鏜桿旋轉軸線的截面內，被加工孔是正圓；直于進給方向的截面內，被加工孔是橢圓。不過所產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。例如當機床導軌與主軸軸線在100mm上傾斜1mm，對直徑為100mm的被加工孔，所產生的圓滿度誤差僅為0.005mm。此外，工作臺與床身導軌的配合間隙對孔系加工精度也有一定的影響，因為當工作臺正、反向進給時，通常是以不同部位與導軌接觸的，這樣，工作臺就會隨著進給方向的改變發生偏擺，間隙愈大，工作臺愈重，其偏擺量愈大。因此，當鏜同軸孔系時，會產生同軸度誤差；鏜相鄰孔系時，則會產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，有大量的切削熱產生。同樣的熱量傳遞到箱體的不同壁厚處，會有不同的溫升產生。因此，粗加工后，待工件充分冷卻后再進行精加工，以消除熱變形對工件的影響。鏜孔中若夾緊力過大或著力點不當，容易產生夾緊變形。加工箱體時，若夾緊力作用于加工孔上時，毛坯孔變形，鏜孔后變圓，松開夾緊后，孔徑彈性恢復而變形，被加工孔產生圓度誤差。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孔系加工精度的影響，精鏜時，夾緊力要適當，不宜過大；著力點應選擇在實點上。

3 工作臺的具體加工過程

（1）設備的調整。具體就是調整下滑座、上滑座、主軸箱各處的鑲條松緊適當；電動機皮帶的拉緊力；各離合器的間隙；各壓板的夾緊螺絲，并和機修工一起對機床的幾何精度進行檢驗，并進行調整，使之滿足零件的加工精度要求。

（2）工作臺的加工。按照原定工藝，先由普通鏜床粗加工各孔留余量2mm，然后再由坐標鏜床進行精加工至工藝要求。現在將兩道工序合并，采取的措施有：小切削量，多次進刀；充分冷卻，再進行精加工；壓緊力適當，粗加工后，松壓板使由于夾緊而產生的彈性變形得以恢復，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，所產生的撓曲變形對孔的幾何形狀精度和相互位置精度都有顯著的影響。因此在鏜孔時必須選用合適的鏜桿，既不太細，因太細而剛度不好；也不能太粗，太粗而自重太重。經過實踐，采用f50～f60mm的鏜桿。在鏜削加工中選用新型號的陶瓷刀具，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 結語

綜上所述，只要我們在箱體零件加工中，充分考慮到各種影響因素，調整好機床，使用合適的刀具，細心操作，精密測量，完全可以在普通鏜床上完成箱體零件的精加工，使之達到圖樣的要求。