直角銑頭體加工工藝

楊曉東

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司設計院，黑龍江齊齊哈爾161005）

直角銑頭體加工工藝

楊曉東

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司設計院，黑龍江齊齊哈爾161005）

HS63A600I型直角銑頭是XK2860數控龍門銑的專用直角銑頭，該銑頭具有高速大扭矩等特點，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，從而給出合理的工藝流程以及工藝參數。

機床；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數控龍門銑的專用直角銑頭，該銑頭具有高速大扭矩等特點，最大功率達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定位精度、軸線垂直度、主軸的端徑向跳動、主軸軸向竄動等，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行一下簡要的介紹。

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，毛坯經過時效處理后進行機械加工。從圖3上可以直觀地看出，關鍵的幾項精度：1孔與銑頭安裝平面A的垂直度要求，C基準軸線與B基準軸線空間位置度要求，2孔、3孔的同軸度要求，這幾項精度如果都能夠滿足圖紙設計要求，銑頭體才算得上一個合格產品。其中難度最大的就是B、C基準軸線空間的位置度要求，如何保證這項精度直接影響銑頭成品精度，如果這項精度低，那么銑頭的主傳動的螺旋圓錐齒輪的嚙合特性就會受到影響，會產生很大的噪聲，甚至會降低螺旋圓錐齒輪的使用壽命，導至齒輪過早損壞；銑頭體與主機安裝平面A與B軸線的垂直度也同樣很重要，如果精度不好將會導致主機的主軸軸線與銑頭的輸入軸軸線不重合，導致傳動過程中銑頭輸入軸受力狀態不好，產生噪聲，降低銑頭軸承的使用壽命，因此這幾項精度是銑頭體加工過程中需要關鍵控制的精度。

圖3 銑頭體剖視圖

圖4 銑頭體

1.2 加工設備

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，根據我公司的實際設備使用狀況，選用BMT110來完成，BMT110型數控鏜床是我公司自產的高精度數控鏜床，其工作臺可以移動并且能夠實現回轉分度，確保多個工序在同一臺機床上完成，工作的回轉精度能夠達到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上，定位面選用銑頭體鑄造預留的定位凸臺，通過4個壓板將銑頭體裝夾在回轉工作臺上，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，主軸轉速200 r/min，每齒進給量0.3 mm，粗加工端面完成后，進行1孔的粗加工，加工方式可采用圓弧插補銑削，也可采用鏜削，粗加工時，為了提高效率，采用圓弧插補銑，此時鏜桿要深入銑頭體內600 mm，加工至2孔軸線，1孔粗加工完成后，刀具回退，回轉工作臺回轉90°。加工2孔，轉速及進給量適當降低，此時，刀具經過1孔與2孔相貫線位置會出現斷續切削，為了減小振動避免打刀，須降低主軸轉速及進給量。

裝夾后先將A基準面粗加工完成，以A基準面作為基準，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，工作臺回90°，粗加工φ250H7孔，粗銑φ315端面，孔之后工作臺回轉180°粗加工φ230J7孔，粗銑φ320端面，此過程工作臺回轉沿著一個方向進行旋轉，這樣能夠確保回轉過程中誤差的可控，粗加工完成3個主要軸承孔后及端面后，加工其余不會對幾何精度造成影響的螺釘底孔、油孔等。粗加工完成后對各個孔、面進行半精加工、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行一次在線時效處理（工件安裝在加工機床上不動，避免二次裝夾誤差），時效處理后進行半精加工、精加工。銑頭體安裝端面的4個拉釘孔的加工通過主軸箱升降、工作臺左右移動完成，通過數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 結語

HS63A600I型直角銑頭銑頭體的加工最大難度在于兩個軸線空間位置關系，以及軸線與各個端面的位置關系，通過合理分析確定工藝的流程以及工藝參數，更能保證銑頭體的整體加工精度，我公司已生產各類直角銑頭數百臺套，銑頭體的精度都能夠滿足設計要求。

［1］ 劉磊，楊慶東.幾種雙擺式銑頭的結構分析及精度保持性研究［J］.機械制造與自動化，2009（3）：13-15.

［2］ 戴曙.金屬切削機床設計［M］.北京：機械工業出版社，1985.

［3］ 機床設計編寫組.機床設計手冊：第三冊［M］.北京：機械工業出版社，1986.

（編輯：啟 迪）

TG 542

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1002－2333（2014）04－0221－02

楊曉東（1982—），工程師，從事龍門銑、立車、專用機床的設計工作。

2014-02-09