龍門銑床滑塊加工的改進方法

石威權 黃新勇 劉富興

摘 ?要：銑削是金屬加工中常用的方法之一，而龍門銑床是一種應用很廣的大型加工設備，其高切削效率、大加工范圍等優勢使其在機械切削加工行業中始終占據著舉足輕重的地位，本文主要著重于分析解決在龍門銑床制作安裝過程中銑頭安裝時吃前后刀這一安裝工序存在的問題，通過分析對比兩種保證該工序要求的生產裝配方法的優缺點，最終綜合總結出解決該問題的方法。

關鍵詞：龍門銑床，滑塊，吃前后刀

一、簡介：

在當今中國高速發展經濟建設的推動下，機械行業的蓬勃發展促使大型工件越來越多，而龍門銑床是一種大型高效通用銑床，主要用于加工各類大型工件上的平面、溝槽等。可以對工件進行粗銑、半精銑和精銑。由于銑削是多刀刃進行切削，因此具有加工效率高、表面加工質量好（銑削的加工精度為IT9～IT8，表面粗糙度Ra6.3～1.4微米）等特點，大有取代刨削加工之勢，而龍門銑床又是專門針對大型工件加工而設計，因此有很好的市場前景。所以專針對大型工件而設計的龍門銑床的需求必然是與日劇增的。

二、問題提出

1、機床簡介

龍門銑床，結構示意圖如下：

其工作原理是：工件夾持在工作臺4上作X方向的進給運動，而橫梁1和銑頭6則均可沿Z方向作上下進給運動，滑塊2帶動銑頭6則沿左右Y方向作進給運動，通過X、Y、Z方向的進給加銑頭銑刀旋轉運動來完成工件加工切削工作。該龍門銑床剛性好，動力強勁，加工范圍大，同時能通過光學尺進行X、Y、Z方向的定位，并可以銑鏜兩用，銑床主要是用于大型工件的面、槽銑削加工以及鉆、鏜孔加工。

3、問題點的提出

原來使用的保證銑頭吃前后刀的裝配工藝方法如下：

1）、工藝方法一：

拆卸另修法（備注：以下各種方法的實施前提都要把機床的立柱水平調出來！）

這種方法的原理是通過打表記錄后拆卸橫梁滑塊下來，再到其他銑床上再根據打表的數據重新修滑塊一刀。

方法缺點

這種方法銑修出來的滑塊精度不是很理想。原因主要有：

（1）加工之前的調整打表存在一定的誤差;

（2）用來銑修滑塊的機床存在一定的誤差;

（3）裝配過程中也有誤差存在。

多方面不確定因素所引起誤差的累積使銑修精度不好。

同時這種方法存在著效率的問題。因為要修滑塊就必須：第一步把銑頭拆下來;第二步要把滑塊沿Y軸的運動的動力系統與滑塊脫離開來，即把滑塊的壓板、鑲條、鎖滾珠螺母副的軸承座松掉;第三步才把滑塊從上面用吊車吊下來。銑修好后又要按著由第三步往前裝配上去。此間除了效率的問題外，還有一個重要的問題是：之前調校好的滾珠絲桿的尺寸會發生變化，影響到絲桿的使用性能和機床的精度。因此這種方法費時又費力！不適合現代社會要求的高效生產！

2）工藝方法二：座銑頭修滑塊法

這種方法是直接把銑頭座裝在工作臺上，利用銑頭的X方向的進刀運動、橫梁沿Z軸的運動，以及滑塊沿Y軸的運動，通過這三者的合成運動完成滑塊的銑修。

此種方法在實際運用上存在一定的難度！主要原因表現在：

（1）由于橫梁升降是由兩邊立柱作為定位并通過絲桿帶動的。因此在加工時當滑塊走完一個寬度時，橫梁就要上升一個刀盤高度。其實這樣修出的滑塊是跟兩只柱子的水平一樣的，如此而來就要把柱子調成前傾或后傾或正水平。如果滑塊相差很小還有可能調出來，但當遇到相差很大就不大現實了。因此當銑頭裝上去就達不到要求。所以這種方法沒有什么可行性。

（2）如果要運用這種方法只能把滑塊用銅片墊出來銑修，修好后必須把銅片抽出來。同樣這種方法存在煩瑣的傾向，并且因為銅片是墊于橫梁研磨導軌上的，這樣一來容易劃花研磨導軌面。

三、改進方法的提出與實施

1、總的保證吃刀時的要求的提出

a）不需要像第一種方法那樣要把滑塊從橫梁上拆下來，節省人力物力及時間。以保證滑塊沿Y軸運動的精度和絲桿的使用性能及延長使用壽命;

b）同時解決第二種方法由于不是很切合實際，實際操作的可行性不好而對這種方法持否定的態度;

c）所設計的裝置必須安裝調試方便，精度能得到很好的保證;

d）符合經濟性的原則，有比較強的操作適應性。

改進的方案必須滿足以上條件的情況下，銑修出滿足要求的滑塊。

2、方法闡述

如上圖1、圖2所示，運用一種單柱式的結構，使絲桿帶動滑塊在上面滑動，以此來靈活滿足不同滑塊的尺寸要求。當要用此裝置銑修滑塊時，把裝置用天車吊上機床工作臺面上，在此柱子底座四周有四顆M20T型螺栓用來鎖緊固定，同時在底座上還有四顆M24的外六螺栓，這幾顆是用來微調此柱子與滑塊的數值關系的。

3、裝置優點

i.此裝置操作調試比較簡單易行;因此操作起來容易上手，提高工作效率。

ii.與第一;第二種方法的比較中，消除了第一種做法的許多不確定因素，為精度的穩定性奠定基礎;與第二種做法相比較，減少了誤差個數，由原來的兩條柱子的不一致性，變為現在的單柱子。因此在加工精度穩定性方面要好。

iii.從經濟的角度考慮本裝置：由于銑修滑塊的加工余量只有0.10～1.00mm左右，因此切削動力頭可以選小功率（3KW）;動力頭沿Z軸的移動是用0.75KW減速電機帶動梯形牙絲桿，而電機和絲桿可用報廢機床遺留下來的可用零件，因此通過改裝充分利用起來，這樣可以節約一部分資金投入;柱子和底板都可以找到現成的材料。此裝置經常要用到，做到了物有所值。

4、在實際運用過程中的效果

i.現在此裝置已經投入到實際的生產應用中，收到了明顯的效果。在精度方面能達到要求，滿足生產的需要。

ii.把在生產中的這一環節的生產效率提高了許多。原來用一天，有時還要多的時間縮短為現在不用半天的時間就能完成，為機床能按質按量完成節約了寶貴的時間。

四、自我總結

1）通過解決銑頭吃前后刀這一問題，使自己受到了不少的啟示。比如自己如何分析幾種做法所存在的優缺點;如何選用材料等等。這些豐富了自己關于機械這方面的知識和見解，同時也提高了解決問題的能力。

2）在機械設備的裝配過程中，大家所要達到的目的是相同的。但為怎樣達到這樣的目的就各有千秋了，每個人的思路都不同，采用的方式方法有所不同，有快有慢，有成功也有失敗。

3）在生產實踐中時刻要記住：多思考，多動腦筋。用最好的方法、用最好的工藝解決生產中所出現的問題。同時要兼顧方法工藝的經濟性和實用性。

參考文獻：

[1]吳宗澤.機械零件設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]梁炳文.機械加工工藝與竅門精選[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]劉東升，尚宇，張裕華.機修鉗工實用技術手冊[M].南京：江蘇科學技術出版社，2006.

作者簡介：

石威權（1984），男，廣東東莞，本科，技師，東莞市技師學院，主要從事機械電氣實訓。

黃新勇（1996），男，廣東東莞，專科，技師，上海德馬物流技術有限公司，主要從事機械電氣調試維修。

通信作者簡介：

劉富興（1995），男，廣東東莞，專科，技師，廣東唯美陶瓷有限公司，主要從事機械電氣調試維修。