影響銑頭主軸裝配精度的加工工藝改進

郝巖利

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

銑頭（milling head）是安裝在數控機床上，與主軸相互連接的元件，用于帶動銑刀旋轉，繼而有效落實元器件生產加工目標，一旦銑頭主軸安裝不到位，將影響銑刀旋轉精度，降低數控機床生產加工綜合質量。銑頭分為控制系列、控制柔性系列、模塊化系列、TA45和TR90、P8與P10等型號，不同型號銑頭擁有不同功能，以新型T90—10為例，其具有高抗磨性、高精度、低摩擦等應用優勢，基于此為充分發揮銑頭應用價值，使銑頭主軸轉速更高、噪音更小、溫度更低，數控機床加工精度更高，探究銑頭主軸裝配精度加工工藝改進方略勢在必行。

1 影響銑頭主軸裝配精度的原因

（1）未能依據銑頭加工標準合理進行裝配。為保障銑頭安裝科學合理，銑頭主軸轉速、精度均需符合數控機床生產加工需求，技術人員在安裝銑頭主軸前，通常依據數控機床裝配需求，制定相關加工工藝執行標準，以伸長銑頭（SX10—80/20I）為例（見圖1），需依據《落地銑鏜床伸長銑頭精度》（Q2B 098--91），確保銑頭主軸裝配公差控制在≤0.015mm范圍內，然而在裝配過程中，卻存在技術人員未能依據相關標準落實加工工藝消極現象，使銑頭主軸裝配公差超出規范，降低銑頭主軸裝配精度。

（2）齒輪與主軸累積誤差過大。齒輪是銜接銑頭與主軸的重要元件之一，一旦其精度無法得到保障，將直接影響主軸裝配成效，究其內因源于齒輪未遵照主軸軸承進行設計與安裝，齒輪無法裝置在軸承上，無法有效銜接銑頭體與主軸軸承。

2 分析改進銑頭主軸裝配精度加工工藝的方略

為使銑頭主軸裝配加工工藝研究更富成效，使銑頭主軸裝配精度得以保障，使研究結果更具實效性，選擇某公司伸長銑頭（SX10—80/20I）為研究主體，為提高數控機床加工精度夯實理論基石。

（1）了解銑頭主軸裝配精度提升需求，依據相關標準有效改進加工工藝。圖1為伸長銑頭（SX10—80/20I）剖視圖，相較于以往將銑頭主軸后軸承安裝在銑頭體與主軸間的加工工藝，本銑頭在主軸（1）上安裝銑頭弧形圓錐齒輪（2），在銑頭體（4）與齒輪（2）之間安裝主軸后軸承（3），為保障銑頭主軸裝配精度得以提升，需確保齒輪與軸承僧元件加工合格，在裝配前檢查元件精度，確保主軸錐孔軸線徑向跳動值在合理范圍內，例如在距離銑頭主軸錐孔端150mm處，

需確保其徑向跳動值≤0.015mm，同時銑頭體、軸承、弧形圓錐齒輪等元件均需依據《落地銑鏜床伸長銑頭精度》及相關標準進行加工。基于此，技術人員在改進銑頭主軸裝配精度及相關加工工藝時，明晰數控機床生產加工切實需求，在遵循加工標準基礎上，秉持實效性原則，合理改進相關標準，確保相關加工工藝科學可行，達到提高銑頭主軸裝配精度的目的。

圖1 改進前的銑頭主軸裝配圖例

（2）總結改進經驗，優化加工工藝。在總結以往銑頭主軸裝配工藝實踐經驗基礎上，影響該構件精度的主要原因是主軸后軸承尺寸鏈不科學，軸與孔之間的間隙（△=Dn-1-Dn）超出公差值，孔的直徑與軸的直徑不成比例，在總結裝配優化策略基礎上，技術人員在△=Dn-1-Dn公式加持下，探析滿足裝配尺寸鏈的精度，其中Dn-1為孔的直徑，Dn為軸的直徑，將處于該尺寸鏈中的零件均視為影響相關精度的因素，并會在裝配過程中產生公差，相關因素公差之和等于或小于銑頭主軸裝配允許公差值，為此銑頭主軸裝配元件越多，影響該裝配精度的因素就越多，為解決該問題，可從以下兩個方面著手：第一，通過優化加工工藝，削減銑頭主軸裝配元件，確保該結構簡單、裝配方便；第二，設計科學合理的裝配標準，確保組件公差之和在該裝配允許公差值域內，確保相關元件所產生的影響可以忽略不計，保障該構件加工精度，達到改進相關加工工藝的目的。

（3）加工工藝改進方略。依據伸長銑頭（SX10—80/20I）加工工藝施行實況，立足相關工藝優化需求，在累積加工工藝改進經驗基礎上，合理加工主軸與齒輪，（見圖2），率先針對齒輪內控進行打磨，確保其與主軸尺寸一致，避免出現二者間隙過大消極現象，秉持循序漸進原則打磨齒輪外圈，按照齒輪再次配磨主軸，確保二者加工精度得以提高，將主軸與齒輪間隙控制在≤0.005mm范疇內，在主軸上裝配調整墊、齒輪與鍵，將螺母鎖緊、找正，遵照兩軸承配合磨出該結構內環外徑以及定心軸承。

圖2 改進后的銑頭主軸裝配圖例

3 結語

綜上所述，數控機床作為先進生產設備之一，一旦銑頭主軸安裝不科學，將影響其生產制造綜合成效，伴隨我國科學技術飛速發展，數控機床銑頭主軸裝配工藝將得以優化與創新，為此技術人員需不斷提高其專業技能，在總結以往裝配經驗基礎上，積極學習先進裝配技藝，依據《銑頭補充驗收技術要求》約束自身裝配行為，結合數控機床生產加工切實需求，合理設計裝配標準與流程，待裝配結束后針對精度進行復檢，針對不符合裝配標準的環節進行調整，秉持具體問題具體分析原則，運用計算法、實驗法、分析法，選擇合適的加工工藝，繼而落實銑頭主軸預期裝配目標，為提高數控機床生產加工效率奠定基礎。