直角铣头体加工工艺

2014-07-01杨晓东

机械工程师 2014年4期

关键词：铣头粗加工精加工

杨晓东

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司设计院，黑龙江齐齐哈尔161005）

直角铣头体加工工艺

杨晓东

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司设计院，黑龙江齐齐哈尔161005）

HS63A600I型直角铣头是XK2860数控龙门铣的专用直角铣头，该铣头具有高速大扭矩等特点，铣头的精度要求较高，制造难度较大，文中着重介绍了直角铣头体的制造工艺，分析了直角铣头体加工的工艺难点，从而给出合理的工艺流程以及工艺参数。

机床；直角铣头；工艺

0 引言

图1 直角铣头

HS63A600I型直角铣头（如图1所示）是我公司XK2860数控龙门铣的专用直角铣头，该铣头具有高速大扭矩等特点，最大功率达63 kW，铣头的精度要求较高，制造难度较大，尤其是铣头体的加工制造难度；直角铣头的几何精度有重复定位精度、轴线垂直度、主轴的端径向跳动、主轴轴向窜动等，那么铣头体自身的几何精度直接影响到铣头的几何精度。下面就HS63A600I型直角铣头铣头体的加工进行一下简要的介绍。

1 铣头体的工艺分析

图2 铣头体装夹示意图

1.1 加工精度

由图2所示，直角铣头体主体材料为HT300，为整体铸造件，毛坯经过时效处理后进行机械加工。从图3上可以直观地看出，关键的几项精度：1孔与铣头安装平面A的垂直度要求，C基准轴线与B基准轴线空间位置度要求，2孔、3孔的同轴度要求，这几项精度如果都能够满足图纸设计要求，铣头体才算得上一个合格产品。其中难度最大的就是B、C基准轴线空间的位置度要求，如何保证这项精度直接影响铣头成品精度，如果这项精度低，那么铣头的主传动的螺旋圆锥齿轮的啮合特性就会受到影响，会产生很大的噪声，甚至会降低螺旋圆锥齿轮的使用寿命，导至齿轮过早损坏；铣头体与主机安装平面A与B轴线的垂直度也同样很重要，如果精度不好将会导致主机的主轴轴线与铣头的输入轴轴线不重合，导致传动过程中铣头输入轴受力状态不好，产生噪声，降低铣头轴承的使用寿命，因此这几项精度是铣头体加工过程中需要关键控制的精度。

图3 铣头体剖视图

图4 铣头体

1.2 加工设备

从铣头体的工作图纸上看，铣头体要有铣面、镗孔、钻孔、攻丝等几道工序，根据我公司的实际设备使用状况，选用BMT110来完成，BMT110型数控镗床是我公司自产的高精度数控镗床，其工作台可以移动并且能够实现回转分度，确保多个工序在同一台机床上完成，工作的回转精度能够达到6s，完全能够满足铣头体的精度加工要求。

1.3 加工工艺

铣头体安装在工作台上，定位面选用铣头体铸造预留的定位凸台，通过4个压板将铣头体装夹在回转工作台上，先加工铣头体的左端大平面，刀盘选用125 mm直径的粗加工刀盘，主轴转速200 r/min，每齿进给量0.3 mm，粗加工端面完成后，进行1孔的粗加工，加工方式可采用圆弧插补铣削，也可采用镗削，粗加工时，为了提高效率，采用圆弧插补铣，此时镗杆要深入铣头体内600 mm，加工至2孔轴线，1孔粗加工完成后，刀具回退，回转工作台回转90°。加工2孔，转速及进给量适当降低，此时，刀具经过1孔与2孔相贯线位置会出现断续切削，为了减小振动避免打刀，须降低主轴转速及进给量。

装夹后先将A基准面粗加工完成，以A基准面作为基准，粗加工φ268H7孔尺寸至266，单边留量1 mm，半精加工至267.9，为精加工留量0.05 mm，精加工采用单刃精镗的加工方法。粗镗φ268H7孔后，工作台回90°，粗加工φ250H7孔，粗铣φ315端面，孔之后工作台回转180°粗加工φ230J7孔，粗铣φ320端面，此过程工作台回转沿着一个方向进行旋转，这样能够确保回转过程中误差的可控，粗加工完成3个主要轴承孔后及端面后，加工其余不会对几何精度造成影响的螺钉底孔、油孔等。粗加工完成后对各个孔、面进行半精加工、精加工，一般情况粗加工为半精加工留量0.5 mm左右，孔径或面积较大的留量相对多一些，半精加工为精加工留量一般在0.02～0.05 mm，半精加工、精加工的工艺流程与粗加工相同，一般情况在粗加工完成后要进行一次在线时效处理（工件安装在加工机床上不动，避免二次装夹误差），时效处理后进行半精加工、精加工。铣头体安装端面的4个拉钉孔的加工通过主轴箱升降、工作台左右移动完成，通过数控程序很容易保证其位置精度；端面的冷却油管以及润滑油管的快换接头安装孔安排在安装端面A精加工完成后进行，这样更能保证孔的位置精度；最后完成油孔倒角去毛刺等，清理工件完成铣头体的加工。