滾道磨削中手輪輪廓偏置功能的應用

盧文澈

（陜西工業職業技術學院，陜西咸陽,712000)

0 引言

本文所說的外滾道均指滾珠絲桿的滾道，內滾道均指滾珠絲桿的螺母滾道。

滾珠絲桿副屬精密零部件，滾道磨削為最后一道工序，所以滾道磨采用高精密機床。滾珠絲桿副螺桿、螺母滾道加工示意圖如下：

滾珠絲桿滾道磨削加工有如下特點：

①小批量或單件加工；

②工序時間較長；

③加工精度高；

④每件必須對刀；

⑤加工余量少。

目前絲桿滾道初加工都采用旋銑加工，初加工后磨削余量介于0.1mm和0.4mm之間，初加工設備精度越高，留的磨削余量越少。由于以上加工特點及原因，為保證加工合格的滾道，磨削加工中對刀是個至關重要的問題。對刀通俗地講就是尋找刀具加工的起始點。

從圖1、圖2可看出如果砂輪的節形與滾道重合程度達不到工藝要求，余量加工完后滾道是不合格的。而實際上對刀是不可能完全對得準確的，因為靜態對刀，只能靠目測，而且可能碰撞工件或機床部件。自動加工過程中如果能用其它方式干涉其輪廓位置，問題則可迎刃而解；而手輪輪廓偏置功能就具備此功能。簡單地說：手輪輪廓偏置就是在自動方式下通過手輪對各伺服軸進行移動，在對應軸位置上產生一個疊加量，從而達到改變輪廓的目的，當件零件加工完后疊加量自動清零。下面以“咸陽機床廠”生產的內滾道磨床“XYJ-2017”和英國“MATRIX CHURCHILL”公司生產的“4703”外滾道磨床為例來介紹手輪輪廓偏置功能在滾道加工過程中如何應用。

1 手輪輪廓偏置功能在內滾道加工進程中的應用

“咸陽機床廠”生產的內滾道磨床“XYJ-2017”是內滾道加工專用機床，主要用于加工汽車助力轉向器內滾道，如圖2所示。機床控制系統選用FAGOR8055，選用安川的SGDMA系列驅動器和伺服電機。X軸為徑向移動軸，Z軸為軸向移動軸，A軸為標準旋轉軸，并配置FAGOR 18000線的第二測量裝置。

從圖2可看出，螺母內是沒辦法對刀的。加工過程是這樣的：砂輪啟動后，在螺母端口外部對好一個大概位置，砂輪進入滾道后，讓系統記住此對刀位置，然后退刀；打開手輪偏置功能，進入自動方式，將倍率調到3%～5%之間，啟動加工程序，用手輪適當對加工輪廓進行偏置，讓砂輪緩慢進入滾道，直至砂輪兩邊火花均勻；然后將倍率調至正常加工數值，直至自動加工完成。

2 手輪輪廓偏置功能在外滾道加工進程中的應用

圖1 螺桿（外滾道）

圖2 螺母（內滾道）

英國“MATRIX CHURCHILL” 公司生產的4703外滾道磨床是外滾道加工專用磨床，機床控制系統選用SIEMENS840DSL，伺服驅動器、電機選用SIEMENS公司1FT7，1FK7，1PH8系列產品，機床配置6個軸，三直線軸，一標準旋轉軸，兩主軸。三直線軸，旋轉軸均為全閉環軸。

相對于內滾道來說外滾道對刀要簡單得多，因工件加工狀態、砂輪所在位置操作者都是可視的。開啟砂輪后將砂輪移到滾道加工起刀點外附近某位置，打開手輪偏置功能，進入自動方式，將倍率調到3%～5%之間，啟動加工程序，用手輪適當對加工輪廓進行偏置，讓砂輪緩慢進入滾道，直至砂輪兩邊火花均勻，然后將倍率調至正常加工值，直至自動加工完成。如果發現加工位置不是太理想，加工進程中可以再次進行偏置量調整。

3 總結

手輪輪廓偏置功能是滾道磨床必備的功能，它高效地解決了磨削進程中的對刀難題，減輕了操作者的操作難度，保證了滾道加工的尺寸精度，滿足了滾道加工的工藝特性。

[1] 《簡明調試手冊》（SINUMERIK 84DSL solution line）SIEMENS（CHINA）LT.D 2011年3月版（草稿）

[2] 《操作編程說明》 （SINUMERIK 84DSL solution line）SIEMENS（CHINA）LT.D 2010年10月版

[3] 《CNC8055/CNC8055I（M—T型）安裝手冊》FAGOR（CHINA）LT.D

[4]《操作編程說明》（FAGOR CNC8055/CNC8055I）