在普通镗床上精加工摆线磨齿机工作台

　　工作台是摆线磨齿机中关键的核心部件，其加工精度直接影响到机床的整体精度。前期一直是在坐标镗床上加工的，但由于该产品是单件小批生产，周期短，坐标镗床上的加工任务又极其繁重，为了解决这个难题，笔者凭借多年的加工经验，在普通镗床T611C上完成了此工件的加工。

　　1. 零件技术要求及加工内容的分析

　　工作台零件图

　　在工作台这个零件中（见附图），共有三组孔系需要加工：①蜗杆安装孔，前端f92H7，后端f（72±0.01）mm，要求与底面平行0.01mm，与蜗轮中心距为（232±0.02）mm。②传动轴安装孔，前端孔为f95H7，后端孔为f（72±0.01）mm，要求与底面平行0.01mm，与蜗杆中心平行0.01mm，距蜗轮上端面及蜗轮中心都有0.03mm位置公差。③电动机传动轴安装孔f100H7，要求与②中孔轴线平行，孔距为（108.75±0.03）mm。此工件各外表面都已加工完成，蜗轮孔已加工至尺寸要求，端面已刮研至四级，蜗杆座结合面刮研至四级，底面作为装配基准和设计基准已刮研至四级。各孔有约5mm余量，主要要求加工各孔及孔端面至图样工艺要求。

　　2. 影响工作台孔系加工精度的因素分析
在实际加工中影响孔系加工精度的因素有很多，现在就具体的镗床加工中，影响孔系加工质量的几个主要问题进行分析。

　　（1）镗杆受力变形的影响 由于T611C的回转精度较差，只能选用悬臂镗孔，在悬臂镗孔过程中，会受到切削力矩、切削力和镗杆自重的作用，切削力矩使镗杆产生弹性扭曲，主要影响工件的表面粗糙度和刀具的寿命；切削力和自重使镗杆产生弹性弯曲（挠曲变形），对孔系加工精度的影响尤为严重。

　　（2）机床进给方式的影响 镗孔一般有两种进给方式：一种是镗杆直接进给，另一种是工作台在机床导轨上进给。进给方式对孔系加工精度的影响与镗孔方式有很大关系，当镗杆与机床主轴浮动联接采用镗模镗孔时，进给方式对孔系加工精度无明显的影响；而采用镗杆与主轴刚性联接悬臂镗孔时，进给方式对孔系加工精度就有很大的影响。

　　悬臂镗孔时若以镗杆直接进给，在镗孔过程中随着镗杆的不断伸长，刀尖的挠曲变形量愈来愈大，使被加工孔愈来愈小，造成圆柱度误差；同理，若用镗杆直接进给加工同轴线上的各孔，则会造成同轴度误差。反之，若镗杆伸出长度不变，而以工作台进给，则在镗孔过程中，刀尖处的挠度值不变（假定切削力不变）。因此，对被加工孔的几何形状精度和孔系的相互位置精度均无影响。

　　但是，当用工作台进给时，机床导轨的直线度误差会使被加工孔产生圆柱度误差，使同轴线上的孔产生同轴度误差。机床导轨与主轴轴线的平行度误差，使被加工孔产生圆柱度误差；在垂直于镗杆旋转轴线的截面内，被加工孔是正圆；而在垂直于进给方向的截面内，被加工孔是椭圆。不过所产生的圆柱度误差在一般情况下是极其微小的，可以忽略不计。例如当机床导轨与主轴轴线在100mm上倾斜1mm，对直径为100mm的被加工孔，所产生的圆满度误差仅为0.005mm。此外，工作台与床身导轨的配合间隙对孔系加工精度也有一定的影响，因为当工作台正、反向进给时，通常是以不同部位与导轨接触的，这样，工作台就会随着进给方向的改变发生偏摆，间隙愈大，工作台愈重，其偏摆量愈大。因此，当镗同轴孔系时，会产生同轴度误差；镗相邻孔系时，则会产生孔距误差和平行度误差。

　　由此可见，以工作台进给，并采用合理的操作方式，比镗杆进给较易保证孔系的加工质量。因此在一般的悬伸镗孔中，特别是当孔深大于200mm时，大都采用工作台进给。

　　（3）切削力和夹紧力的影响 粗加工时，有大量的切削热产生。同样的热量传递到箱体的不同壁厚处，会有不同的温升产生。因此，粗加工后，待工件充分冷却后再进行精加工，以消除热变形对工件的影响。

　　镗孔中若夹紧力过大或着力点不当，容易产生夹紧变形。加工箱体时，若夹紧力作用于加工孔上时，毛坯孔变形，镗孔后变圆，松开夹紧后，孔径弹性恢复而变形，被加工孔产生圆度误差。同样，箱体的夹紧变形也将影响孔系的相互位置精度。为了消除夹紧变形对孔系加工精度的影响，精镗时，夹紧力要适当，不宜过大；着力点应选择在实点上。

　　3. 工作台的具体加工过程
通过以上分析，结合实际情况，在加工中使用悬臂镗削，由工作台进给，粗精加工合并进行，中间采用相应的工艺措施来保证加工精度，蜗杆座不拆下来，直接结合在工作台上进行加工。具体加工过程论述如下。

　　（1）设备的调整 镗床的运转精度、刚度以及长期使用中的磨损将直接影响到工件的加工质量。所以在做精加工时必须对机床进行必要的调整。具体就是调整下滑座、上滑座、主轴箱各处的镶条松紧适当；电动机皮带的拉紧力；各离合器的间隙；各压板的夹紧螺丝，并和机修工一起对机床的几何精度进行检验，并进行调整，使之满足零件的加工精度要求。

　　（2）工作台的加工 按照原定工艺，先由普通镗床粗加工各孔留余量2mm，然后再由坐标镗床进行精加工至工艺要求。现在将两道工序合并，那么在具体加工时就要保证零件不会因切削力过大，或者是加工温度过高而发生变形。采取的措施有：小切削量，多次进刀；充分冷却，再进行精加工；压紧力适当，粗加工后，松压板使由于夹紧而产生的弹性变形得以恢复，再以较小的夹紧力夹紧工件。

　　此工件在加工中共有两次装夹。 第一次，以655mm右面为底面放置于镗床台面上，f190mm蜗轮孔及安装面对镗床主轴，由于上面在上道工序加工过程中已保证了与底面平行0.01mm，因此直接用百分表校正该面垂直方向和水平方向，公差在0.01mm以内。再校正蜗杆座结合面在水平方向0.01mm以内。压紧工件，校正f190mm内孔中心，高度不动，左右移动机床工作台面，在筋板上做

　　2个f10h6的孔，要求钻、镗、铰，保证与蜗杆座结合面平行0.01mm。松压板，进行第二次装夹。

　　第二次，用油石修470mm下面毛刺，以470mm下面放置于镗床台面上，f95mm孔端面对主轴，校正工作台上面，在床身导轨方向和下滑座方向公差0.02mm以内，可以在底面加垫丝纸找平，在两f10mm工艺孔装f10mm量棒，沿床身导轨方向，移动工作台，校直两量棒侧面公差在0.01mm以内。在零件四个安装孔位置，夹紧压板。此装夹使工艺基准与装配、设计基准重合，从而保证机床装配精度。用百分表找正f10mm量棒中心，即可确定蜗轮中心，在这里有一点需要注意：那就是在找正中心时必须要把主轴箱锁紧，目的就消除主轴箱和床身立柱的间隙，在以后镗孔时同样也锁紧主轴箱，这样就可以避免孔距误差的产生。接下来搭标准块，从蜗轮安装面移动主轴箱向下205.393mm，向左移运动上台面127.28mm，确定（1）组孔系中心。半精镗 f95mm孔和f72mm孔留余量0.7mm，镗f138mm孔至尺寸，孔底留余量0.2mm。依次半精镗削加工完其余各孔。做各平刮孔至尺寸，孔底面留0.2mm余量。在加工中，应注意到几个问题：移动机床台面时，从左到右一个方向移动，不要往返移动，以避免台面间隙造成孔距误差；孔两端面如果都是毛坯，在镗孔前先进行倒角，这样就可以防止在镗削中刀尖的损坏。松压板，工件不动，等温约半小时，适度压紧，重新校正工件及蜗轮中心，用万能镗头精车平刮孔底面。依次镗孔留0.1～0.15mm余量，分粗精铰加工各孔至尺寸要求。在这里，有一点须注意，就是在镗后端f72mm孔时，在原有的中心高度上，将主轴箱向上移动0.03mm，这样做的目的，就是克服镗杆悬垂所造成的平行度误差。在后来的检验中也证实了这一点。

　　（3）加工中刀具的选用 由于镗杆在自重和切削力的作用下，所产生的挠曲变形对孔的几何形状精度和相互位置精度都有显着的影响。因此在镗孔时必须选用合适的镗杆，既不太细，因太细而刚度不好；也不能太粗，太粗而自重太重。经过实践，采用f50～f60mm的镗杆。在镗削加工中选用新型号的陶瓷刀具，这种刀具材料不易磨损又有高的硬度，这样在加工中就保证了各孔尺寸的稳定性，间接提高了加工效率。另外在精加工中，切削用量选用尽量基本一致，以减少切削力的影响。

　　4. 结语
综上所述，只要我们在箱体零件加工中，充分考虑到各种影响因素，调整好机床，使用合适的刀具，细心操作，精密测量，完全可以在普通镗床上完成箱体零件的精加工，使之达到图样的要求。

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