【摘要】本文根據(jù)我廠加工的實例，介紹了多段高精度床身對接加工的方式方法和調(diào)整方式以及采取的一些措施，通過這些方法措施可以在設(shè)備資源有限的情況下加工好高精度的床身。
【關(guān)鍵詞】對接；樣板段；床身精度；對接精度；淬火
前言
隨著國內(nèi)軍工、航天、電力、風(fēng)能、船舶等行業(yè)的快速發(fā)展，很多的零件都趨向于大型化零件，并且要求高質(zhì)量、高生產(chǎn)效率加工的需求越來越來迫切。在科技日益飛速發(fā)展的今天我廠根據(jù)現(xiàn)在船舶工業(yè)的需要自主開發(fā)了大型①HTM125系列臥式曲軸車銑數(shù)控機(jī)床。這種機(jī)床能夠?qū)﹄姍C(jī)轉(zhuǎn)子、氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子、軋輥、曲軸等精度高、工序多、形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體的機(jī)械加工。五軸四聯(lián)動的功能，可以節(jié)省工藝裝備、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期、保證零件加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率是考核機(jī)床的兩個重要指標(biāo)，它取決于機(jī)床的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。在加工過程中，機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度和刀具運(yùn)動直線性精度決定被加工零件的形狀精度和尺寸精度。零件的尺寸精度在于對加工刀具的調(diào)整，零件的形狀精度取決于機(jī)床床身的精度，而機(jī)床的床身是整個機(jī)床的基準(zhǔn)，它的精度決定了機(jī)床精度。
本文根據(jù)床身的結(jié)構(gòu)特點以及公司現(xiàn)有設(shè)備的資源，充分分析了床身的幾個加工難題，針對這幾個難題，我們充分利用新的技術(shù)理念，利用有限的資源與設(shè)備完成了這種對接床身的加工。
這種機(jī)床床身是由兩段床身對接而成的，前段床身全長10.1米，后段床身全長是6米，兩段床身全長是16.1米。床身的`滑動導(dǎo)軌面與水平面成30°與第一主軸箱和第二主軸箱配合的淬火導(dǎo)軌，床身上面和后面的滾動導(dǎo)軌與可移動的立柱的滾動導(dǎo)軌配合，兩段床身對接的方式是采用螺栓和鑲條配合。床身的截面圖見圖一。
下面是重點研究的幾個技術(shù)難點和解決方案。
一、研究導(dǎo)軌淬火前各段導(dǎo)軌的加工
根據(jù)床身的結(jié)構(gòu)特點，在進(jìn)行淬火前的工序床身在淬火前分為粗加工、振動時效處理、半精加工。粗加工是為了去除床身上大量的加工余量并且給后序加工留出足夠的半精加工和精加工余量；振動時效處理是為了床身釋放加工應(yīng)力、熱應(yīng)力和因為裝夾給床身帶來的變形應(yīng)力；半精加工是為了給后序的精加工留出加工余量和床身的仿形量。
二、研究導(dǎo)軌淬火變形量，以便淬火前導(dǎo)軌加工采取措施，彌補(bǔ)淬火變形
根據(jù)這樣的仿形量進(jìn)行淬火處理后床身導(dǎo)軌在淬火后半精加工檢測的時候床身導(dǎo)軌在基準(zhǔn)B面方向上的誤差在0.5mm，基準(zhǔn)A面和C面的誤差為0.2mm。
三、研究淬火導(dǎo)軌精磨前各段淬火導(dǎo)軌的一致性加工
各段床身淬火后需要對床身淬火導(dǎo)軌進(jìn)行二次加工，去除多余的留量，因為對床身進(jìn)行了淬火處理，普通的加工刀具無法加工淬火后的床身，經(jīng)過和山高刀具廠進(jìn)行聯(lián)系之后，采用了能夠切削淬應(yīng)件的CBN陶瓷刀片對床身進(jìn)行加工。那么加工后的導(dǎo)軌尺寸的一致性？在加工時采取了基準(zhǔn)一致的原則來保證兩段床身淬火導(dǎo)軌截面的一致性。基準(zhǔn)一致原則就是以床身淬火導(dǎo)軌的一個平面為基準(zhǔn)，在加工其它平面的時，所有的尺寸都是以這個面為坐標(biāo)基準(zhǔn)。
四、研究淬火導(dǎo)軌精磨后各段導(dǎo)軌的形狀位置精度及尺寸精度
由于受設(shè)備影響，各床身淬火導(dǎo)軌精磨只能采取分段加工，因此必須保證床身各段淬火導(dǎo)軌精磨后形狀位置精度及尺寸精度的一致性，為導(dǎo)軌對接打下基礎(chǔ)。
在對床身淬火導(dǎo)軌精加工是還是采用基準(zhǔn)一致性的原則，但是這個基準(zhǔn)一致性原則和淬火前半精加工是不一樣的。精加工基準(zhǔn)一致性的原則是這樣的，首先將需要加工的床身安裝在導(dǎo)軌磨床上并找正到0.02mm以內(nèi)，然后將一個與床身截面尺寸相差0.05mm的樣板段同樣安裝到機(jī)床上，磨床根據(jù)樣板段的尺寸來磨削床身導(dǎo)軌面，這樣就能夠保證床身前段、后段的幾何形狀和尺寸精度。
五、研究淬火導(dǎo)軌對接后的形狀位置精度
床身淬火導(dǎo)軌進(jìn)行精加工后，如何對接才能夠保證床身的整體精度？要保證對接后的精度首先要對床身的對接端面進(jìn)行精加工，保證淬火導(dǎo)軌與床身對接端面的垂直度之后兩段床身才能夠進(jìn)行對接。在對接時要對對接端面根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次調(diào)整，直到對接后兩段床身的綜合直線度滿足要求為止，測量兩個床身淬火導(dǎo)軌面的千分表使用工裝，通過使用工裝能夠觀測兩個床身相同導(dǎo)軌面的誤差值，根據(jù)千分表的讀數(shù)調(diào)整對接面的鑲條，當(dāng)床身兩個相同的導(dǎo)軌面誤差在0.002-0.003范圍內(nèi)就可以達(dá)到床身的對接要求。兩個床身對接完成后，可以使用水平儀或者自準(zhǔn)儀檢測對接完成的床身精度。因為對接完成的床身兩段總長度為16.1米長，在進(jìn)行數(shù)據(jù)測量的時候，設(shè)計了l=500mm的專用墊塊測量采集數(shù)據(jù)。將采集的數(shù)據(jù)按照兩點連線的方法作圖對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，首尾兩點的連線作為評定直線度誤差的理論直線，從曲線上找出最大正、負(fù)坐標(biāo)值，取其絕對值之和，即為計算出對接床身的直線度誤差。
六、研究滾動直線導(dǎo)軌對接后的形狀位置精度
七、直線導(dǎo)軌螺紋孔和齒條螺紋孔間距的保證
因為兩段床身的全長為16.1米，而每條滾動導(dǎo)軌全長為8米長，所以在加工安裝螺紋孔時必須保證好兩段床身安裝螺紋孔距。那么如何保證螺紋孔距呢？首先要加工完成床身前段上的螺紋孔，在床身后段上先加工出兩個螺紋底孔，這樣在床身前段卸下之后加工床身后段就有了加工的基準(zhǔn)。對床身后段進(jìn)行重新裝夾找正進(jìn)行加工余下的螺紋孔，齒條的螺紋孔加工方式和滾動導(dǎo)軌螺紋孔加工方式相同。
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