重大型機床滑枕加工工藝研究

紀(jì)紅艷+席文彥

摘 要 滑枕是重大型機床非常關(guān)鍵的部件，在機床的加工過程中起著非常重要的作用，文章主要以重大型機床滑枕的加工工藝作為研究的對象，分別從滑枕的定義、滑枕加工工藝的論述與分析、滑枕深腔孔加工的技術(shù)方法三方面對其進行探討和研究，有利于進一步提高重大型機床滑枕加工工藝的技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞 機床；滑枕；加工工藝；深孔加工

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0081-01

近些年來，隨著機床業(yè)的不斷進步和發(fā)展，世界各類企業(yè)對機床產(chǎn)品的需求量也在不斷擴大，同時對機床各個部件的要求也非常高。滑枕作為機床非常關(guān)鍵而且重要的部件，被重大型機床廣泛應(yīng)用，它技術(shù)水平也在不斷進步和發(fā)展，但是滑枕在實際的應(yīng)用過程中仍存在一定的限制性，所以我們有必要對其加工工藝進行進一步的探討和研究，從而促進未來滑枕加工工藝的技術(shù)水平進一步提升。

1 滑枕加工工藝的概述

簡單來說，滑枕其實是重大型機床上的一個非常重要而且關(guān)鍵的零部件，它的形狀為長方形，內(nèi)部有好多孔，而且都比較深，它是與機床主軸相連接的。一般情況下，如果主軸長時間的使用，就很容易變長，變長后主軸的直線度就會下降，很容易就會發(fā)生扭曲的現(xiàn)象，另外受力后很容易顫動，從而影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量。那么滑枕的正確使用就能抑制并解除主軸容易變長的問題，這樣主軸就會被滑枕包圍著，加工過程中伸長滑枕，就可以有效解決由于主軸伸長給機床加工帶來的困擾，同時還能滿足加工的范圍。

2 滑枕加工工藝的論述與分析

2.1 滑枕的粗略加工

滑枕的主要原材料是球狀石墨鑄鐵，由于這種鑄鐵中的石墨一般成圓球的形狀，所以在一定程度上降低了金屬基體的分割性。球狀石墨鑄鐵的特點有：強度性比較高；防磨性和抗氧化性很強；可以進行多種熱處理；同時還具備灰鑄鐵的所有優(yōu)點。

為了能夠充分釋放出主要的加工面和孔粗加工后期產(chǎn)生的內(nèi)力，滑枕的導(dǎo)軌面、端面等都要進行粗略的加工，一般情況下各面留量是3毫米，孔徑留量是8到10毫米。

2.2 滑枕的半精確加工

通常來說，滑枕在粗略的加工后其機構(gòu)的內(nèi)部會留下一些應(yīng)力，另外，由于滑枕的內(nèi)壁不是很均勻，在鑄造過程中，會產(chǎn)生組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，為了不影響鑄鐵組織的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這些內(nèi)應(yīng)力是一定要被去除的。那么去應(yīng)力退火的溫度一般要達(dá)到500℃左右，并且要保持2到8個小時，之后經(jīng)過空冷或爐冷，這樣在鑄造過程中產(chǎn)生的各種內(nèi)應(yīng)力基本就可以被去除，而且不會對鑄鐵組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

2.3 滑枕的精確加工

在滑枕精確加工過程中，對滑枕多個導(dǎo)軌面的粗糙程度有固定的要求，經(jīng)過半精確加工后各個導(dǎo)軌面留量是0.2毫米，磨削面的平面度保持在0.01毫米，導(dǎo)軌面相對面的平行度要保持在0.01毫米。另外，深腔孔的精鏜是滑枕加工的重中之重，它的難度系數(shù)也是非常高的。不過經(jīng)過多年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，專家總結(jié)了幾種滑枕深腔孔加工的技術(shù)方法，這些方法會在下文進行具體介紹。滑枕后期的精確加工可以保證在裝配主軸的過程中與主軸的中心能夠完全吻合，滑枕精鏜后的工件盡量不要再進行搬運，防止損壞其精密孔。

2.4 滑枕組織機構(gòu)的特點

滑枕是重大型機床非常關(guān)鍵的部件，它的作用是可以把橫梁和主軸連接起來。在機床加工過程中，滑枕既要承擔(dān)自身的重量，還要承受著主軸箱的重量，同時滑枕為了能夠?qū)崿F(xiàn)加工機床快速平穩(wěn)的運動必須要保持很好的動態(tài)特性，這就對滑枕的結(jié)構(gòu)特點提出了要求。

滑枕具體的結(jié)構(gòu)特點是滑枕的上方有很多的滑塊兒，一些與主軸箱互相配合滑塊兒會在同一個水平面上，與橫梁互相配合的滑塊兒會在互相垂直的兩個平面上。這樣就能夠讓滑枕承受更大的重量，提高機床的運動速度，還能保持機床的穩(wěn)定性。

3 滑枕深腔孔加工的技術(shù)方法

3.1 采取固定式雙支撐的方法

當(dāng)滑枕的深腔孔大于1500毫米的時候，由于吊墻的臂相對比較薄，并且剛性也相對比較差，所以很容易發(fā)生顫動，為了能夠提高精鏜的剛性特征，一般采取固定式雙支撐的方法進行加工。利用這種方法加工出來的滑枕同軸度高，質(zhì)量好，而且生產(chǎn)效率也比較高。

3.2 采用吊墻導(dǎo)向的方法

在進行吊墻精鏜安裝前，要對深腔孔進行半精鏜徑向留量兩毫米，才能確保深腔孔孔內(nèi)的溫度和室溫在精加工的過程中保持一致。

調(diào)整吊墻的方法是：

1）對吊墻左右方向進行調(diào)整。加固吊墻上的緊定螺釘，讓滑枕的側(cè)面和吊墻的側(cè)面能夠充分接觸，確保與前端孔是同軸，如果發(fā)現(xiàn)不同軸，就用調(diào)整墊在側(cè)基面處進行進一步調(diào)整。

2）對吊墻上下方向進行調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)吊墻的中心孔位置與前端孔不是同軸時，需要增加調(diào)整墊，一直到兩者同軸為止。

3.3 采用主軸單臂懸伸的方法

當(dāng)滑枕深腔孔的孔深沒有大于1000毫米的時候，可以運用主軸單臂懸伸的方法進行加工，這種方法也叫做懸臂鏜削法。這種方法的加工刀具方便隨時進行調(diào)整，而且在操作過程中方便測量和觀察，滑枕深腔孔和滑枕兩端孔的同軸度主要就是依靠刀桿的剛性和機床的回轉(zhuǎn)精確度來保證的。其實這種方法的精確度并不是很高。

3.4 對滑枕的測量

1）對滑枕各個導(dǎo)軌面的測量。滑枕導(dǎo)軌面需要在零級的大理石平臺上進行檢測，滑枕兩端導(dǎo)軌面長度的2/9位置處要放置等高墊鐵；導(dǎo)軌面的直線和平面度需要用大理石平尺電子水平儀進行測量；導(dǎo)軌面的平行度是要用專用的檢具杠桿表來測量的。在進行滑枕加工前，要確保各項精準(zhǔn)度都要滿足導(dǎo)軌面精準(zhǔn)度的要求。

2）對滑枕深腔孔的測量。滑枕深腔孔在精鏜時，由于鏜桿的兩端有架套，內(nèi)徑千分表根本沒有辦法直接測量到滑枕深腔孔的直徑，需要利用卡鉗進行測量，這種測量方法需要考驗測量者的測量技能。

3）在未來的工作過程中，滑枕加工還需要解決的問題是應(yīng)采用更加精確的設(shè)備對滑枕深腔孔進行測量，這樣的測量結(jié)果會更準(zhǔn)確。

4 結(jié)術(shù)語

綜上所述，滑枕是重大型機床的重要部件，滑枕加工是機械加工的重點，同時其難度系數(shù)也比較高。所以在生產(chǎn)之前我們必須要熟悉滑枕的加工工藝，掌握其加工工藝的技術(shù)方法，從不斷地主動創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)、小批量實驗到批量生產(chǎn)的過程中不斷的總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，從而進一步提高滑枕加工工藝的技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[2]李修平.基于ANSYS的高速加工中心有限元分析[D].湖北華中科技大學(xué)，2005.

[3]呂建法，閆兵，李柏林，武友德，楊浩.數(shù)控銑床滑枕有限元分析及試驗研究[J].機械設(shè)計與制造，2010.endprint