重大型机床滑枕加工工艺研究

纪红艳+席文彦

摘 要 滑枕是重大型机床非常关键的部件，在机床的加工过程中起着非常重要的作用，文章主要以重大型机床滑枕的加工工艺作为研究的对象，分别从滑枕的定义、滑枕加工工艺的论述与分析、滑枕深腔孔加工的技术方法三方面对其进行探讨和研究，有利于进一步提高重大型机床滑枕加工工艺的技术水平。

关键词 机床；滑枕；加工工艺；深孔加工

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0081-01

近些年来，随着机床业的不断进步和发展，世界各类企业对机床产品的需求量也在不断扩大，同时对机床各个部件的要求也非常高。滑枕作为机床非常关键而且重要的部件，被重大型机床广泛应用，它技术水平也在不断进步和发展，但是滑枕在实际的应用过程中仍存在一定的限制性，所以我们有必要对其加工工艺进行进一步的探讨和研究，从而促进未来滑枕加工工艺的技术水平进一步提升。

1 滑枕加工工艺的概述

简单来说，滑枕其实是重大型机床上的一个非常重要而且关键的零部件，它的形状为长方形，内部有好多孔，而且都比较深，它是与机床主轴相连接的。一般情况下，如果主轴长时间的使用，就很容易变长，变长后主轴的直线度就会下降，很容易就会发生扭曲的现象，另外受力后很容易颤动，从而影响产品的加工质量。那么滑枕的正确使用就能抑制并解除主轴容易变长的问题，这样主轴就会被滑枕包围着，加工过程中伸长滑枕，就可以有效解决由于主轴伸长给机床加工带来的困扰，同时还能满足加工的范围。

2 滑枕加工工艺的论述与分析

2.1 滑枕的粗略加工

滑枕的主要原材料是球状石墨铸铁，由于这种铸铁中的石墨一般成圆球的形状，所以在一定程度上降低了金属基体的分割性。球状石墨铸铁的特点有：强度性比较高；防磨性和抗氧化性很强；可以进行多种热处理；同时还具备灰铸铁的所有优点。

为了能够充分释放出主要的加工面和孔粗加工后期产生的内力，滑枕的导轨面、端面等都要进行粗略的加工，一般情况下各面留量是3毫米，孔径留量是8到10毫米。

2.2 滑枕的半精确加工

通常来说，滑枕在粗略的加工后其机构的内部会留下一些应力，另外，由于滑枕的内壁不是很均匀，在铸造过程中，会产生组织应力和热应力，为了不影响铸铁组织的结构发生变化，这些内应力是一定要被去除的。那么去应力退火的温度一般要达到500℃左右，并且要保持2到8个小时，之后经过空冷或炉冷，这样在铸造过程中产生的各种内应力基本就可以被去除，而且不会对铸铁组织结构产生影响。

2.3 滑枕的精确加工

在滑枕精确加工过程中，对滑枕多个导轨面的粗糙程度有固定的要求，经过半精确加工后各个导轨面留量是0.2毫米，磨削面的平面度保持在0.01毫米，导轨面相对面的平行度要保持在0.01毫米。另外，深腔孔的精镗是滑枕加工的重中之重，它的难度系数也是非常高的。不过经过多年的实际生产经验，专家总结了几种滑枕深腔孔加工的技术方法，这些方法会在下文进行具体介绍。滑枕后期的精确加工可以保证在装配主轴的过程中与主轴的中心能够完全吻合，滑枕精镗后的工件尽量不要再进行搬运，防止损坏其精密孔。

2.4 滑枕组织机构的特点

滑枕是重大型机床非常关键的部件，它的作用是可以把横梁和主轴连接起来。在机床加工过程中，滑枕既要承担自身的重量，还要承受着主轴箱的重量，同时滑枕为了能够实现加工机床快速平稳的运动必须要保持很好的动态特性，这就对滑枕的结构特点提出了要求。

滑枕具体的结构特点是滑枕的上方有很多的滑块儿，一些与主轴箱互相配合滑块儿会在同一个水平面上，与横梁互相配合的滑块儿会在互相垂直的两个平面上。这样就能够让滑枕承受更大的重量，提高机床的运动速度，还能保持机床的稳定性。

3 滑枕深腔孔加工的技术方法

3.1 采取固定式双支撑的方法

当滑枕的深腔孔大于1500毫米的时候，由于吊墙的臂相对比较薄，并且刚性也相对比较差，所以很容易发生颤动，为了能够提高精镗的刚性特征，一般采取固定式双支撑的方法进行加工。利用这种方法加工出来的滑枕同轴度高，质量好，而且生产效率也比较高。

3.2 采用吊墙导向的方法

在进行吊墙精镗安装前，要对深腔孔进行半精镗径向留量两毫米，才能确保深腔孔孔内的温度和室温在精加工的过程中保持一致。

调整吊墙的方法是：

1）对吊墙左右方向进行调整。加固吊墙上的紧定螺钉，让滑枕的侧面和吊墙的侧面能够充分接触，确保与前端孔是同轴，如果发现不同轴，就用调整垫在侧基面处进行进一步调整。

2）对吊墙上下方向进行调整。如果发现吊墙的中心孔位置与前端孔不是同轴时，需要增加调整垫，一直到两者同轴为止。

3.3 采用主轴单臂悬伸的方法

当滑枕深腔孔的孔深没有大于1000毫米的时候，可以运用主轴单臂悬伸的方法进行加工，这种方法也叫做悬臂镗削法。这种方法的加工刀具方便随时进行调整，而且在操作过程中方便测量和观察，滑枕深腔孔和滑枕两端孔的同轴度主要就是依靠刀杆的刚性和机床的回转精确度来保证的。其实这种方法的精确度并不是很高。

3.4 对滑枕的测量

1）对滑枕各个导轨面的测量。滑枕导轨面需要在零级的大理石平台上进行检测，滑枕两端导轨面长度的2/9位置处要放置等高垫铁；导轨面的直线和平面度需要用大理石平尺电子水平仪进行测量；导轨面的平行度是要用专用的检具杠杆表来测量的。在进行滑枕加工前，要确保各项精准度都要满足导轨面精准度的要求。

2）对滑枕深腔孔的测量。滑枕深腔孔在精镗时，由于镗杆的两端有架套，内径千分表根本没有办法直接测量到滑枕深腔孔的直径，需要利用卡钳进行测量，这种测量方法需要考验测量者的测量技能。

3）在未来的工作过程中，滑枕加工还需要解决的问题是应采用更加精确的设备对滑枕深腔孔进行测量，这样的测量结果会更准确。

4 结术语

综上所述，滑枕是重大型机床的重要部件，滑枕加工是机械加工的重点，同时其难度系数也比较高。所以在生产之前我们必须要熟悉滑枕的加工工艺，掌握其加工工艺的技术方法，从不断地主动创新、技术攻关、小批量实验到批量生产的过程中不断的总结经验和教训，从而进一步提高滑枕加工工艺的技术水平。

参考文献

[1]孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]李修平.基于ANSYS的高速加工中心有限元分析[D].湖北华中科技大学，2005.

[3]吕建法，闫兵，李柏林，武友德，杨浩.数控铣床滑枕有限元分析及试验研究[J].机械设计与制造，2010.endprint