雙柱立式車銑磨床制造理念

婁樹軍

雙柱立式車銑磨床，適用于零件種類變化大的批量零件加工。適用于高速鋼和硬質(zhì)合金刀具，對黑色、有色金屬和部分非金屬零件的粗、精加工，可進(jìn)行內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、槽、圓弧面、螺紋以及各種復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)面的加工，可實現(xiàn)快速切削。達(dá)到車銑磨一體化加工。

1.主要結(jié)構(gòu)及性能

1.1主傳動機(jī)構(gòu)

主傳動由直流電機(jī)驅(qū)動，采用可控硅無級調(diào)速，經(jīng)二級齒輪傳動，實現(xiàn)工作臺所需轉(zhuǎn)速。變速是通過液壓缸推動撥叉帶動齒輪移動來實現(xiàn)的。

1.2進(jìn)給機(jī)構(gòu)

分為水平方向進(jìn)給和垂直方向進(jìn)給。右刀架水平、垂直運動均由交流伺服電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)齒輪、絲杠副傳動實現(xiàn)刀架水平、垂直運動。

1.3龍門架

由左右立柱、連接梁、工作臺等組成，龍門架與地基相連組成封閉的對稱框架。在立柱上部裝有升降箱，由雙軸伸交流電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)斜齒、蝸桿蝸輪、絲杠副傳動，使橫梁在立柱上作垂直運動，并設(shè)有橫梁等高微調(diào)機(jī)構(gòu)。

1.4工作臺

采用恒流靜壓導(dǎo)軌，由多點齒輪分配器供油，軸向采用推力軸承預(yù)緊，保證主軸平穩(wěn)工作。導(dǎo)軌裝有三點油膜電測厚裝置，當(dāng)油膜厚度小于規(guī)定值時，機(jī)床發(fā)出報警。工作臺主軸裝有高精度雙列短圓柱滾子軸承來保證工作臺徑向跳動。

1.5橫梁

橫梁置于立柱前，由雙軸伸交流電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)齒輪、蝸桿蝸輪、絲杠副傳動，使橫梁在立柱上作垂直運動。橫梁后面有四個液壓夾緊點。橫梁右端裝有右刀架的水平進(jìn)給箱和可隨橫梁移動的走臺。

1.6垂直刀架

右刀架為數(shù)控刀架，水平、垂直運動均由伺服電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)齒輪、絲杠副傳動實現(xiàn)刀架水平、垂直運動。刀架水平、垂直運動采用滑動導(dǎo)軌。水平、垂直方向進(jìn)給閉環(huán)控制。刀架配有液壓平衡油缸用以平衡滑枕的重量。

1.7 C軸傳動箱

安裝在工作臺底座上，通過伺服電機(jī)構(gòu)及齒輪的變速，以達(dá)到銑削、磨削加工時工作臺所需要的轉(zhuǎn)速，用于零件的銑削和磨削。

1.8電主軸銑頭

安裝在滑枕上用于零件的銑削。

1.9電主軸磨頭

安裝在滑枕上用于零件的磨削。

2.裝配及調(diào)試過程

2.1主軸的調(diào)整

調(diào)整主軸的目的是為了調(diào)整主軸軸承間隙，從而保證工作臺的幾何精度，由于主軸軸承內(nèi)孔是錐孔，當(dāng)調(diào)整主軸軸承環(huán)的軸向位置時能產(chǎn)生徑向變形，從而達(dá)到調(diào)整主軸軸承間隙的目的。

2.1.1徑向精度調(diào)整

取下端蓋，拆下漲套，卸下壓蓋，松開螺母的螺釘，調(diào)整螺母，通過壓蓋壓緊軸承內(nèi)環(huán)，使它在錐形軸徑上產(chǎn)生軸向位移，即可滿足軸承外環(huán)與滾子之間的間隙。

2.1.2軸向精度的調(diào)整

為了增加靜壓導(dǎo)軌的剛度，推力軸承應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。將百分表觸頭支在工作臺端面，當(dāng)工作臺靜壓導(dǎo)軌達(dá)到規(guī)定的油壓后，調(diào)整調(diào)整墊，擰緊螺母，使工作臺浮升保證在規(guī)定數(shù)值內(nèi)。

2.2橫梁夾緊機(jī)構(gòu)的調(diào)整

橫梁上有四個夾緊點，當(dāng)橫梁處于放松狀態(tài)時，壓力油進(jìn)入油缸，推動活塞，斜鐵移動壓板放松。油缸體側(cè)面的微動開關(guān)此時發(fā)出信號，橫梁升降電機(jī)才能啟動。當(dāng)壓力油從另一油管進(jìn)入油缸，推動活塞，斜鐵向另一方向移動，壓板夾緊橫梁。

2.3橫梁水平精度的調(diào)整

橫梁水平位置是通過橫梁與立柱左右兩側(cè)面的螺母、絲杠吊在立柱頂面的升降箱上的，兩升降箱各伸出一根傳動軸與升降電機(jī)聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)一根傳動軸可使那端橫梁升降，從而達(dá)到調(diào)整橫梁精度的目的。

3.切削試驗

3.1自車工作臺

找正各項精度合格后自車工作臺外圓和臺面粗糙度均至Ra1.6。

3.2試件切削試驗

按設(shè)計給定的各種試件進(jìn)行切削試驗。

3.3數(shù)控編程加工

對試件進(jìn)行試切，檢測試件的各項精度。

4.成品精度的檢驗

4.1工作臺面的平面度檢驗

在工作臺面的直徑線上放一橋板，橋板上放水平儀，緊靠橋板側(cè)面放一平尺，橋板沿平尺等距離移運進(jìn)行檢驗。將水平儀讀數(shù)依次排列畫出誤差曲線。誤差以每條誤差曲線上各點對其兩端點連線間坐標(biāo)值的最大差值計。局部誤差以任意局部測量長度上相鄰兩點對其相應(yīng)曲線的兩端點連間坐標(biāo)值的最大差值計。

經(jīng)過測量和計算：工作臺面的平面度為0.045，小于規(guī)定數(shù)值0.055，此項精度合格。

4.2工作臺面的端面跳動檢驗

夾緊橫梁，固定百分表，使其測頭觸及工作臺邊緣與加工時刀具位置成180°處，旋轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行檢驗，誤差以指示器讀數(shù)的最大代數(shù)差值計。

4.3工作臺的徑向跳動檢驗

夾緊橫梁，固定百分表，使其測頭觸及工作臺外圓柱面上與加工時刀具位置成180°處，旋轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行檢驗，誤差以百分表讀數(shù)的最大代數(shù)差值計。

4.4橫梁垂直移動對工作臺面的垂直度檢驗

將檢驗棒放在工作臺中心，旋轉(zhuǎn)工作臺找正，百公表固定在橫梁上，使其測頭觸及檢驗棒表面，移動橫梁進(jìn)行測量。

橫梁夾緊后，記錄百分表讀數(shù)，在1000測量長度上記錄三個讀數(shù)。垂直和平行橫梁的誤差分別計算，誤差以指示器讀數(shù)的最大代數(shù)差值計。

4.5垂直刀架移動對工作臺面的平行度檢驗

橫梁固定在其行和下部位置，夾緊橫梁。在工作臺面上，離工作臺中心等距離處和橫梁平行放兩個等高塊，等高塊上放一平尺。百分表固定在垂直刀架上，使其測頭觸及平尺檢驗面，移動刀架檢驗。

4.6垂直刀架滑枕移動對工作臺面的垂直度檢驗

夾緊橫梁，將檢驗棒放在工作臺中心，旋轉(zhuǎn)工作臺找正。百分表固定在垂滑枕上，使其測頭觸及檢驗棒表面，移動滑枕進(jìn)行檢驗。

4.7定位精度、重復(fù)定位精度、反向差值檢驗

檢驗X軸時，橫梁位于其行程下部并夾緊。檢驗Z軸時，橫梁位于能測量滑枕全部行程的最低位置并夾緊。X軸（Z軸）在2000工作行程內(nèi)設(shè)10目標(biāo)位置，其余行程每250增設(shè)一個目標(biāo)位置。目標(biāo)位置間的運行速度為1000mm/min。用激光干涉儀，按檢驗程序，對每個目標(biāo)位置的正、負(fù)運動方向各進(jìn)行5次階梯循環(huán)測量，測得數(shù)據(jù)記錄在位置精度計算表中，按表逐步計算出各項結(jié)果。

5.功能試驗、空運轉(zhuǎn)試驗、噪音檢驗、安全與衛(wèi)生、機(jī)床的負(fù)荷試驗

以上均按設(shè)計規(guī)定要求進(jìn)行，結(jié)果均達(dá)到要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，機(jī)床向著高精度多功能的發(fā)展方向。[科]