青海第二機床制造有限責任公司(西寧 810021)史耀華

我公司在開發新產品時為適應市場需要,開發研制出了床身較長的產品,該產品精度要求高,加工難度大,且床身(見圖1)的剛性和精度對銑削加工工件時的效率及加工精度影響很大。由于我公司加工設備能力有限,并考慮到床身的鑄造質量、熱處理方式及批量生產的效率等特點,最終采用以分段床身導軌面為基準的對接工藝。采用床身對接工藝后,達到了圖樣設計要求,更是解決了我公司設備能力不足的困難,為我公司生產大型產品提供了一套可行的工藝措施。
在決定采用以分段床身導軌面為基準的對接工藝時,主要考慮到在床身結構中對接端面時最重要的安裝基準和導向基準,要求具有良好的導向精度及嚴格的形狀位置精度,并能長期保證床身導軌基準面的精度。我們將床身分為前、中、后三段,并根據床身導軌端面的結構特點,安排床身對接工藝為:鑄造→粗加工→人工時效→噴漆→劃線→粗刨→刨(粗刨對接端面)→自然時效(一周)→劃線→鉆孔→半精刨對接端面→粗刨→劃線→鏜銑(對接端面)→鉗工(預裝、調整)→銑→精刨→鉗工→淬火。

圖1
確定了對接工藝后,在各道關鍵工序中,采用了相應的嚴格控制措施。
(1)將各分段床身吊放于刨床上,按床身上導軌面及導軌立面為基準打表,使分段床身上導軌面及導軌立面對刨床運動方向的平行度不大于0.01 mm/1000 mm,緊固。
分別粗刨、半精刨對接端面并留量,保證端面對導軌的垂直度小于0.10 mm/1000 mm和端面的平面度。兩對接端面對接好后,工藝控制0.04 mm的塞尺不入。
(2)在鉆孔、噴漆后精銑端面,找正方法同上,緊固后,選用直徑為300 mm左右的刀盤半精鏜銑對接端面至尺寸,再次復查導軌精度,并進行適當調整。換上直徑大于端面寬度的刀盤,精鏜銑端面,背吃刀量為0.05~0.15 mm,主軸轉速為40 r/min,進給量為40 mm/min,從而保證了對接端面的平面度及表面粗糙度要求。
(3)兩對接面對接后,工藝控制0.02 mm的塞尺不得插入,床身端面在垂直方向打表實測值為0.03 mm/1000 mm,橫向打表實測值為0.015 mm/1000 mm,達到了圖樣精度要求。床身精度如圖2所示。

圖2 床身斷面圖

圖3 床身裝配圖
按床身裝配圖位置(見圖3),將前、中、后三段床身按順序放置于平臺上對好,上下左右墊好后,保證各導軌面錯位量在0.3 mm內,用螺栓聯接起來,控制0.04 mm的塞尺不入。轉鏜鉆床,將接好的床身導軌面放置于工作臺上,校直夾壓,鉆鉸各錐銷孔,檢查錐銷孔與錐銷接觸面積在70%以上,裝入錐銷定位。轉龍門刨B2016A/1,底面向上放置于工作臺上的等高墊鐵上,墊好夾緊,精刨至尺寸;翻轉床身,導軌面向上放置于工作臺等高墊鐵上,每塊墊鐵應受力均勻,打表找正,定表夾壓,精刨各導軌面,保證加工后導軌全長上中間凸起0.02 mm以內。終結松開床身夾壓螺栓,自然狀態放置1 h,臨床檢驗各項精度,達圖樣要求。
保證床身對接精度,對接(在裝配和機加過程中)時應注意以下幾點:
(1)按確定的分段工藝方案,以中段導軌面為基準,用裝配支承形式校正安裝水平為0.04 mm/1000 mm。
(2)對接時,應用推力使各段逐漸拼合,切勿直接利用聯接螺栓拉緊端面,以防止因端面變形影響對接后導軌的精度。
(3)對接時,先用手指輕輕觸摸導軌接縫處,用工藝提供的專用工裝校正,要求接縫處平整光滑,且0.02 mm的塞尺不得插入。
(4)導軌全部對接好后,精調導軌直線度,檢查定位錐銷與錐銷孔的接觸面積達70%以上。
[1]楊叔子.機械加工工藝師手冊 [M].北京:機械工業出版社,2001.
[2]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業出版社,2003.
[3]鄭修本.機械制造工藝學[M].北京:機械工業出版社,2006.