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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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