提高臥式鏜床主軸裝配精度的措施
2016-09-09楊春鋒1 孫博2
（1.沈陽精新再制造有限公司；2.沈陽機床股份有限公司中捷鉆鏜床廠）
（1.沈陽精新再制造有限公司；2.沈陽機床股份有限公司中捷鉆鏜床廠）
【摘 要】伴隨著我國經濟的發展，對于各種設備配件的需求量也顯著提高。鏜床是一種對工件已有的預制孔通過鏜刀進行銑削的機床，其可以完成高精度孔的加工，也可以通過一次定位來完成對多個孔的精加工，另外，其還能對與孔精加工有關的其他加工面進行加工處理。鏜床通過對不同刀具和附件的靈活切換，還可以完成鉆削、銑削、切削的加工，較于鉆床其精度甚至更高。本文就將論述提高臥式鏜床主軸裝配精度的措施。
【關鍵詞】臥式鏜床；旋轉精度；主軸結構；主軸組件；裝配精度；提高
臥式鏜床主要完成孔加工是鏜床中應用Z廣泛的一種。其鏜孔精度可以達到IT7。另外，臥式鏜床不僅能對工件上已加工或已鑄出的孔進行擴大，而且還可以進行鉆削、銑削、加工端面、切螺紋等工序。臥式鏜床的主要應用于修理車間，并且一般將其用于單件小批量零件的生產。主軸直徑是臥式鏜床的主參數，在精確度的要求上一般要求加工孔的圓度誤差不得超過5微米，表面粗糙度在Ra0.65～1.20微米之間。在結構組成上，要對鏜軸進行水平布置并做軸向進給，主軸箱要沿前立柱導軌來進行垂直移動，將工件固定在工作臺上，工作臺可以跟隨上下滑座做橫向或縱向移動，在對大孔距工件和大型箱體進行加工時，可以把工作臺的橫向行程加大，通過加大床身主導軌寬度和帶輔助導軌的方法增加下滑座剛度。關于孔的加工一直都對精確度有著很高的要求，所以這就對設備的質量和性能也提出了很高的要求，因此提高臥式鏜床主軸裝配的精度就顯得十分必要了。
1 鏜床主軸旋轉精度
鏜床主軸組件的旋轉精度，無論是靜態還是動態都與主軸、軸承等有著密切的關系，靜態下的旋轉精度與主軸、軸承等的質量以及裝配精度等因素密切相關，而主軸組件動態下的的旋轉精度則與主軸的轉速以及軸承性能有關。我們可以分析出，在鏜床的主軸組件中，不同的組件對主軸旋轉的精確度的影響是不同的。另外，要將鏜床的主軸前軸承和后軸承安置在主軸箱內的前、后軸承孔中。
2 鏜床主軸結構及裝配要求
在組成成分的選擇上，要選圓錐滾子軸承D2007132（160×240×48）為主軸前軸承，后軸承為E2007032（160×240×48），一般，在軸承安裝上采用背對背的結構方式。為了調整軸承的預緊力，一般采用調整墊和圓螺母加止退墊的方法，并Z終實現鎖緊的目的。鏜床主軸是裝在套筒內的，通過平鍵聯結不僅可以做旋轉運動，又可以在套筒內作前后移動。在進行裝配時，對平鍵聯結的要求為過盈且不大于0.025mm；鏜床的主軸與套筒之間的間隙要在0.01-0.02mm之間。為了滿足主軸高耐磨性、熱處理變形小等要求，我們采用氮化鋼38CrMoAlA，這種鋼具有高耐磨性、高疲勞強度和相當大的強度，進行碳、氮共滲處理，其表面硬度相當于69-72HRC。
3 提高主軸裝配精度的措施
【關鍵詞】臥式鏜床；旋轉精度；主軸結構；主軸組件；裝配精度；提高
臥式鏜床主要完成孔加工是鏜床中應用Z廣泛的一種。其鏜孔精度可以達到IT7。另外，臥式鏜床不僅能對工件上已加工或已鑄出的孔進行擴大，而且還可以進行鉆削、銑削、加工端面、切螺紋等工序。臥式鏜床的主要應用于修理車間，并且一般將其用于單件小批量零件的生產。主軸直徑是臥式鏜床的主參數，在精確度的要求上一般要求加工孔的圓度誤差不得超過5微米，表面粗糙度在Ra0.65～1.20微米之間。在結構組成上，要對鏜軸進行水平布置并做軸向進給，主軸箱要沿前立柱導軌來進行垂直移動，將工件固定在工作臺上，工作臺可以跟隨上下滑座做橫向或縱向移動，在對大孔距工件和大型箱體進行加工時，可以把工作臺的橫向行程加大，通過加大床身主導軌寬度和帶輔助導軌的方法增加下滑座剛度。關于孔的加工一直都對精確度有著很高的要求，所以這就對設備的質量和性能也提出了很高的要求，因此提高臥式鏜床主軸裝配的精度就顯得十分必要了。
1 鏜床主軸旋轉精度
鏜床主軸組件的旋轉精度，無論是靜態還是動態都與主軸、軸承等有著密切的關系，靜態下的旋轉精度與主軸、軸承等的質量以及裝配精度等因素密切相關，而主軸組件動態下的的旋轉精度則與主軸的轉速以及軸承性能有關。我們可以分析出，在鏜床的主軸組件中，不同的組件對主軸旋轉的精確度的影響是不同的。另外，要將鏜床的主軸前軸承和后軸承安置在主軸箱內的前、后軸承孔中。
2 鏜床主軸結構及裝配要求
在組成成分的選擇上，要選圓錐滾子軸承D2007132（160×240×48）為主軸前軸承，后軸承為E2007032（160×240×48），一般，在軸承安裝上采用背對背的結構方式。為了調整軸承的預緊力，一般采用調整墊和圓螺母加止退墊的方法，并Z終實現鎖緊的目的。鏜床主軸是裝在套筒內的，通過平鍵聯結不僅可以做旋轉運動，又可以在套筒內作前后移動。在進行裝配時，對平鍵聯結的要求為過盈且不大于0.025mm；鏜床的主軸與套筒之間的間隙要在0.01-0.02mm之間。為了滿足主軸高耐磨性、熱處理變形小等要求，我們采用氮化鋼38CrMoAlA，這種鋼具有高耐磨性、高疲勞強度和相當大的強度，進行碳、氮共滲處理，其表面硬度相當于69-72HRC。
3 提高主軸裝配精度的措施
3.1加工精度控制措施
為了提高鏜床主軸和套筒之間的契合度，在加工時要讓鏜床主軸套筒和與鏜床主軸配進行配對加工。其具體步驟是在套筒經精磨、研磨后，對其尺寸進行精確測量。再按照測量尺寸對主軸進行修整，以次來保證主軸套筒與主軸間的配合間隙。為了讓鍵槽達到質量要求還要對鍵槽進行精磨，這樣對鍵槽的尺寸就有了更好地把握。為了讓平鍵聯結過盈，這時需要配磨平鍵。
3.2裝配精度控制措施
在實際操作中不僅要通過主軸的加工精度的控制來實現旋轉精度的保證，為了確保萬無一失，還要在鏜床主軸裝配時采用選配法保證精度。采取選配法時采用的一般步驟如下：首先，確定零件的尺寸，然后再嚴格的根據尺寸范圍，將零件分成若干組，Z后，將對應的各組裝配件裝配在一起，以達到所要求的裝配精度，此方法可用于成批生產的某些精密配合件。經過多年的實際實驗，此方法得到了廣泛的贊譽，效果優良，不僅有效地提高了鏜床主軸組件主軸的旋轉精度，也大大降低了在安裝時為了調整主軸旋轉精度而產生的工作量，減少了成本損耗，加快了工程進度。
4 臥式鏜床的前瞻
隨著科學技術的發展，越來越多的新技術涌現了出來，高速電主軸就是其中之一。高速電主軸的主軸的速度與精度相較于以前的技術有著很大的提高，現在，高速電主軸在臥式鏜床上的應用已經越來越多。應用了電主軸的臥式鏜床其主軸箱的內部結構變得越發簡單，制造時間上也得到了極大的縮減，電主軸轉速可達到9500r/min，可以進行高速的切削，盡管存在著功率受限，成本較高、不能進行深孔加工等缺點，但是依舊得到了人們的廣泛追捧。相較而言，鏜桿伸縮式結構雖然速度不及電主軸，而且精度上與之相比也存在著很大的差距，但是卻有著功率大、效率高、可深孔加工的優勢。為此，可以將兩種結構進行有機結合，為用戶提供更多便利，如今，出現的可更換式主軸系統，正是契合這種思想的產物。此系統可實現一機兩用，用戶在實際操作時可以實現電主軸和鏜桿兩系統的相互更換。極大程度上降低了生產成本。
5 結束語
時代不斷前行，科技飛速發展，機械化、現代化已經漸漸變為現實，大規模的機械化已經成為了不可避免的時代趨勢。而大規模的機械化需要大批的高精度配件的支持，制造水平的高低與之有著密切的聯系，我國要想快速的實現械化，離不開嫻熟的機械技師、工程師，更離不開先進的機械加工設備。臥式鏜床作為鏜床中應用Z為廣泛的一種，具有很高的社會需求，能夠產生很大的社會效益和經濟效益，為此，實現對臥式鏜床主軸裝配精度的改進是十分有必要，相關工作人員要在實際的工作中積累經驗，做好總結，爭取為我國的機械化、現代化貢獻出自己的一份力量。
參考文獻：
為了提高鏜床主軸和套筒之間的契合度，在加工時要讓鏜床主軸套筒和與鏜床主軸配進行配對加工。其具體步驟是在套筒經精磨、研磨后，對其尺寸進行精確測量。再按照測量尺寸對主軸進行修整，以次來保證主軸套筒與主軸間的配合間隙。為了讓鍵槽達到質量要求還要對鍵槽進行精磨，這樣對鍵槽的尺寸就有了更好地把握。為了讓平鍵聯結過盈，這時需要配磨平鍵。
3.2裝配精度控制措施
在實際操作中不僅要通過主軸的加工精度的控制來實現旋轉精度的保證，為了確保萬無一失，還要在鏜床主軸裝配時采用選配法保證精度。采取選配法時采用的一般步驟如下：首先，確定零件的尺寸，然后再嚴格的根據尺寸范圍，將零件分成若干組，Z后，將對應的各組裝配件裝配在一起，以達到所要求的裝配精度，此方法可用于成批生產的某些精密配合件。經過多年的實際實驗，此方法得到了廣泛的贊譽，效果優良，不僅有效地提高了鏜床主軸組件主軸的旋轉精度，也大大降低了在安裝時為了調整主軸旋轉精度而產生的工作量，減少了成本損耗，加快了工程進度。
4 臥式鏜床的前瞻
隨著科學技術的發展，越來越多的新技術涌現了出來，高速電主軸就是其中之一。高速電主軸的主軸的速度與精度相較于以前的技術有著很大的提高，現在，高速電主軸在臥式鏜床上的應用已經越來越多。應用了電主軸的臥式鏜床其主軸箱的內部結構變得越發簡單，制造時間上也得到了極大的縮減，電主軸轉速可達到9500r/min，可以進行高速的切削，盡管存在著功率受限，成本較高、不能進行深孔加工等缺點，但是依舊得到了人們的廣泛追捧。相較而言，鏜桿伸縮式結構雖然速度不及電主軸，而且精度上與之相比也存在著很大的差距，但是卻有著功率大、效率高、可深孔加工的優勢。為此，可以將兩種結構進行有機結合，為用戶提供更多便利，如今，出現的可更換式主軸系統，正是契合這種思想的產物。此系統可實現一機兩用，用戶在實際操作時可以實現電主軸和鏜桿兩系統的相互更換。極大程度上降低了生產成本。
5 結束語
時代不斷前行，科技飛速發展，機械化、現代化已經漸漸變為現實，大規模的機械化已經成為了不可避免的時代趨勢。而大規模的機械化需要大批的高精度配件的支持，制造水平的高低與之有著密切的聯系，我國要想快速的實現械化，離不開嫻熟的機械技師、工程師，更離不開先進的機械加工設備。臥式鏜床作為鏜床中應用Z為廣泛的一種，具有很高的社會需求，能夠產生很大的社會效益和經濟效益，為此，實現對臥式鏜床主軸裝配精度的改進是十分有必要，相關工作人員要在實際的工作中積累經驗，做好總結，爭取為我國的機械化、現代化貢獻出自己的一份力量。
參考文獻：
[1]張懷鳳，孫滿社.提高臥式鏜床主軸裝配精度的措施[J].機械工程師，2012（03）.
[2].改裝T611型臥式鏜床提高加工精度[J].機械加工，1966（06）.
[3]王建華，彭安華.提高臥式車床裝配精度方法研究[J].科技信息（科學教研），2008（19）.
[4]夏春茂，賈寶媛.基于PLC的T68鏜床電氣控制系統的技術改造——為天津造紙機械有限公司設備改造[J].天津造紙，2013（01）.
[2].改裝T611型臥式鏜床提高加工精度[J].機械加工，1966（06）.
[3]王建華，彭安華.提高臥式車床裝配精度方法研究[J].科技信息（科學教研），2008（19）.
[4]夏春茂，賈寶媛.基于PLC的T68鏜床電氣控制系統的技術改造——為天津造紙機械有限公司設備改造[J].天津造紙，2013（01）.
來源：《華東科技：學術版》2015年第11月
