如何采用立車進(jìn)行大型工件高精度鍵槽加工
2016-11-18 來源:轉(zhuǎn)載 作者:-
介紹大型工件高精度鍵槽因設(shè)備及工位的限制而采用立車的刀架上加裝一個(gè)銑頭工裝的加工方法,為保證精度對(duì)加工的工序進(jìn)行了重點(diǎn)說明。
加工大型工件的高精度鍵槽通常有兩種方法:第一種,鏜床加工,將工件的鍵槽加工部位面向鏜床主軸進(jìn)行加工;第二種,用龍門銑床進(jìn)行加工。上述兩種方法都有局限性,第一種方法需要將工件置于特定的工位,如需垂直就位,有些工件無法滿足。第二種方法受限于大型的龍門銑床加工設(shè)備,沒有配置足夠大的龍門銑床就無法加工?,F(xiàn)介紹第三種方法:用立車加工,具體方法為在立車的刀架上加裝一個(gè)銑頭進(jìn)行加工。
1.實(shí)例介紹
我公司目前制作的某項(xiàng)目工件設(shè)置有高精度鍵槽。工件直徑8.0m、高度4.0m、質(zhì)量270t。鍵槽尺寸要求為,鍵槽兩側(cè)面與聯(lián)軸面垂直度要求小于0.04mm;鍵槽與內(nèi)圓基準(zhǔn)面對(duì)稱差值小于0.05mm。鍵槽平行度,即L1與L2差值應(yīng)小于0.05mm。

轉(zhuǎn)輪外觀及鍵槽尺寸要求
2.加工機(jī)床的選定
常規(guī)的兩種鍵槽加工方式中, 第一種采用大型龍門銑床加工, 公司目前沒有適用于此工件的大型龍門銑床;第二種采用落地鏜床加工,將工件翻身豎立后,鍵槽朝向鏜床主軸進(jìn)行加工。但是此工件直徑8.0m,質(zhì)量達(dá)270t,難以調(diào)整至鏜床加工所要求的狀態(tài)。
根據(jù)公司現(xiàn)有的設(shè)備,計(jì)劃鍵槽在12.5m雙立柱數(shù)控立車上進(jìn)行加工。如果采用12.5m立車數(shù)控編程、花盤聯(lián)動(dòng)的方式加工,加工后的精度不可能達(dá)到圖樣要求,因工件重,花盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性大,效率低。
根據(jù)需加工鍵槽的形狀及要求,在12.5m車刀架上加裝一個(gè)銑頭工裝,此工裝可以沿著Y向移動(dòng)。

機(jī)床及工裝簡(jiǎn)圖
3.實(shí)際加工流程
12.5m立車加裝銑頭工裝后加工鍵槽時(shí),因機(jī)床本身的精度不高,且加裝銑頭工裝后降低了機(jī)床的剛性, 影響最終加工精度。最為明顯的是用棒銑刀加工鍵槽側(cè)面時(shí),出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象,垂直度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足圖樣小于0.04mm的要求。
通過方尺檢查機(jī)床精度發(fā)現(xiàn),僅Z向移動(dòng)時(shí)垂直度能達(dá)到0.01mm/300mm之內(nèi)。僅X向移動(dòng)時(shí)垂直度能達(dá)到0.03mm/1 000mm之內(nèi)?;跈C(jī)床的實(shí)際狀況以及Z方向垂直度較好的情況,調(diào)整了加工方法:①利用Z向垂直度好的情況,先鏜基準(zhǔn)孔,保證垂直度。②采用盤銑刀加工側(cè)面,加工過程中以鏜好的基準(zhǔn)孔加工后的痕跡為參考,實(shí)時(shí)調(diào)整加工兩側(cè)邊。
鍵槽先粗加工, 兩側(cè)單邊留0.5mm余量,鍵槽底部加工到位。鍵槽側(cè)邊精加工流程如下:
(1)工裝銑頭以轉(zhuǎn)輪內(nèi)圓面(φ 1 670mm)為基準(zhǔn)校中心。
(2)銑頭移動(dòng)至一側(cè)鍵槽中心處,用百分表轉(zhuǎn)180°檢查粗加工后的鍵槽,內(nèi)徑千分尺檢查槽寬,以確定鍵槽兩側(cè)的實(shí)際加工余量。

(3)按單邊留0.05mm磨削余量鏜A基準(zhǔn)孔,檢查基準(zhǔn)孔的垂直度及內(nèi)徑值。銑出①處側(cè)邊寬度為5mm的基準(zhǔn),作為花盤轉(zhuǎn)180°后校正鍵槽平行度基準(zhǔn)用。

(4)花盤轉(zhuǎn)180°,校核內(nèi)圓(φ 1 670mm)尺寸,定中心,銑頭上接加長(zhǎng)桿架百分表檢查①處加工基準(zhǔn)的平行度,驗(yàn)證機(jī)床180°分度是否準(zhǔn)確。

(5)鏜出B基準(zhǔn)孔,直徑也為單邊留0.05mm磨削余量。檢查B基準(zhǔn)孔的垂直度、內(nèi)徑值。

(6)用盤銑刀加工③處鍵槽側(cè)邊,鍵槽單邊留出0.1mm磨削余量。理論上留有0.1mm余量情況下,基準(zhǔn)孔加工痕跡寬度為10mm。
盤銑刀切削量鍵槽深度方向控制在2mm,加工過程中需要觀察鍵槽側(cè)邊基準(zhǔn)孔的加工痕跡寬度,要求痕跡寬度10mm,根據(jù)痕跡寬度細(xì)微調(diào)整盤銑刀加工量以保證鍵槽垂直度及尺寸。

(7)檢查鍵槽③側(cè)邊加工后的垂直度、平面度。
(8)花盤轉(zhuǎn)180°,加工鍵槽① 側(cè)邊, 加工的方法同項(xiàng)(6)。檢查①鍵槽加工后的情況。
(9)用平尺確認(rèn)已加工完成的鍵槽①、③的平行度,測(cè)量鍵槽與上冠內(nèi)孔的距離L1。將內(nèi)圓及L1尺寸計(jì)算后得出①、③鍵槽余量。

(10)按上述工序(6)~(8)加工鍵槽②、④。
(11)測(cè)量鍵槽寬度尺寸、L1、L2和垂直度,計(jì)算出鍵槽4條側(cè)邊的磨削量。
(12)車刀架上安裝風(fēng)動(dòng)砂帶打磨設(shè)備進(jìn)行磨削作業(yè),內(nèi)徑千分尺測(cè)量基準(zhǔn)孔處尺寸,逐段磨削鍵槽,使鍵槽表面粗糙度值及尺寸滿足圖樣要求。
4.結(jié)語
實(shí)踐證明,用數(shù)控立車上加裝一個(gè)銑頭工裝的方法加工大型工件的高精度鍵槽,加工過程中因銑頭剛性不足可能導(dǎo)致無法滿足要求,但通過調(diào)查機(jī)床的實(shí)際精度情況及調(diào)整加工工藝,也能很好地保證鍵槽的加工精度及加工效率。按此方法我公司已經(jīng)順利加工完成3套轉(zhuǎn)輪。
大型工件的高精度鍵槽加工, 由于設(shè)備及工位等因素限制, 可采用立車進(jìn)行加工, 開拓了一種新的加工思路,對(duì)同類型工件的加工具有一定的參考意義。
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