用滾珠軸承作支撐平面在鉆床加工中的實際應用

王韶平

（中國電子科技集團第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

1 生產加工背景

本單位面板類零件在各型產品中都需求量較大，平均每年都有幾萬件的生產加工任務。本季度加工任務中就有四類29800件，共計26400小時的加工量。面板類零件在鉆床上加工時，表面產生劃痕現象已經困擾了多年，一直沒有很好的方法加以解決。

1.1 加工問題一

以往的加工方法就是將零件直接放置在工作平臺上進行加工。加工時由于零件表面在平臺上來回移動，平臺鑄鐵表面及加工零件時所產生的積屑，對零件表面造成不同程度的劃傷造成劃痕，直接影響了零件的表面精度，產品質量無法得到保證。后續加工中雖然采用了拋光機對零件表面進行拋光，但零件表面劃痕較深時，拋光消耗的時間較多，而且有些表面劃痕很難去除。雖然采用了在加工平面上貼膜的方法，但問題還是無法得到解決。

圖1 在操作臺上進行零件加工示意圖

圖2 零件表面劃痕

1.2 加工問題二

圖3 零件加工遺留下的切屑

每一件零件在加工完成后進入下一件加工時，加工平臺表面由于上一件加工所遺留下的切屑，如果不進行清除，必然會對下一件零件的加工造成影響。

1.3 加工問題三

面板類零件在工藝選料時，多數采用的都是尺寸厚度已確定的成型板，面板表面的平面度存在一定的誤差。加工中，由于零件在工作平臺上來回移動，一些小顆粒切屑極易被帶入加工平臺與零件表面的縫隙中，在對零件上已有的孔進行沉孔加工時，極易將孔鉆穿造成零件報廢。而且由于面板表面平面度存在的誤差，沉孔時深度尺寸也無法保持一致。

圖4 對零件上已有的孔進行加工示意圖

2 工藝解決方案

綜合以上問題所述，決定采取用滾珠軸承作支撐平面的方法對存在的問題進行逐一解決。

2.1 工藝實現方法一

考慮到零件尺寸（260*136mm）的有效支撐和加工時的回轉半徑，以及零件在加工時由于切削力產生的位移等情況，首先由銑床加工出一塊500*245*30mm的平板作為工作平臺。

2.2 工藝實現方法二

在平臺五分之三的位置上按60mm左右的間距由右向左依次擺放了多個滾珠軸承（這是考慮到平時工作時左手輔助，右手加工的加工習慣）。

2.3 工藝實現方法三

制作微縮工作平臺：在靠右上角的3個滾珠軸承的中間位置安裝一個大頭直徑為13.5mm，小頭直徑為8.5mm，高為15.2mm的錐形銅柱（銅柱的高度是根據滾珠軸承的高度15.2mm確定的，制作成錐形利于排屑），以銅柱的上平面作為鉆孔時的工作基面。通過以上方法，完成專用工作平臺的加工。

圖5 銅柱上鉆孔示意圖

圖6 零件加工專用平臺圖

經過實際應用，該專用工作平臺具有以下特點：

①零件能夠在工作臺上快速滑動，摩擦力減小，而且工作臺面是用滾珠軸承作為支撐面，對零件表面不會產生劃傷，基本解決了零件表面劃痕現象。滾珠在零件表面滾動產生的滾珠印也是很輕微的，稍作處理即可去除。②滾珠表面由于是圓弧的，在加工過程中產生的切屑無法在滾珠表面停留，零件在滾珠表面滾動時，切屑即被帶入滾珠與滾珠之間形成的切屑槽中，不會對零件表面造成任何劃痕。③由于切屑在零件表面與滾珠間無法停留，零件和工作表面也不需要每件都清理，在很大程度上節約了工作時間，一件做完，即可進入下一件的加工。

解決了以下問題

①解決了板類零件加工中劃痕嚴重的問題。②解決了加工中反復清理工作平臺消耗過多時間的問題。③解決了加工中由于工作平臺未清理干凈，沉孔時將孔鉆穿零件報廢的問題。④微縮工作臺解決了由于零件表面不平整，沉孔時深度尺寸不一的問題。⑤劃痕問題解決的同時，也解決了零件表面砂光時消耗時間過多的問題。⑥工作平臺在加工零件時，零件一側板面在滑動加工支撐點不夠時，由于滾珠軸承具有萬向功能，可以將零件快速旋轉180°，加工面變為支撐面，支撐面變為加工面，實現加工面與支撐面之間的快速轉換。

圖7 零件加工專用平臺特點

3 結論

產生的影響及效益①該工作平臺的制作完成，對零件表面質量的提升，起到了積極的推動作用。②節約了零件在加工中所消耗的過多時間，提高了工作效率。③該工作平臺的設計、制造以及加工中實際應用的工作思路，對以后板類零件的加工，起到了很好的指導和借鑒作用，具有極高的推廣和應用價值。

圖8 板類零件的加工示意圖