数控龙门镗铣床滑枕加工技术浅析

刘钟钺 刘 娟

(大连机床集团工艺研究所，辽宁大连 116600)

滑枕是数控龙门镗铣床的重要零件，是机械加工中的疑难件。其特点是零件大，加工难度高，各方精度高。特别是在滑枕中间位置上的轴承孔加工更是难中之难。

数控龙门五面体镗铣机床正在不断垄断机械加工行业，由十几年前国外引进到目前开发自制，由单机开发到批量生产，正以较快的速度步入市场。所以，研究滑枕的加工技术尤为重要。

本文将对一种中型滑枕中间位置的轴承孔加工方法进行工艺分析，为其他类似工件的加工提供一定参考。

其结构见图1。

1 工艺分析

从图1中可看出该工件长达3 600 mm，外形各面形位公差几何精度要求高，贯穿全长的各孔除形状公差和位置公差精度高外，最难干的是中间两个轴承孔，除深达1 600 mm，难加工外，其测量也是一个难题。

根据图纸和技术要求，通过分析，结合加工厂的设备情况，可编制表1工艺过程。

2 工艺装备

根据表1工艺过程，应做好加工前的工艺装备工作，该工件主要加工困难是中间内孔，其加工过程分粗、半精和精加工，其中粗、半精加工可在普通镗床上加工，而精加工应在龙门数控五面体镗铣床上加工，无论是在普通镗床还是在龙门数控五面体镗铣床上加工，其镗杆是主要问题。本文介绍加工主要采用了以下两种镗杆工装。

2.1 普通镗床镗杆工装

本工装用于T6125通用镗床，粗、半精加工滑枕中间两处轴承孔，分两次使用，一次是焖火前粗加工使用，另一次是焖火后半精加工使用。在加工中，主要是解决长镗杆中间托架和刀盘体问题，镗杆选用φ1 100 mm×2 500 mm通用镗杆，首先将托架安装在工件上，然后在工件尾端将镗杆穿过托架定位孔，安装在镗床主轴上，注意在X、Y向找正。将刀盘体牢牢紧固在镗杆上，按加工尺寸对好刀。如图2所示。

(1)调挂托架

因工件长3 600 mm，在普通镗床上加工，工作台长度1 600 mm×1 200 mm，除超过工作台长度外，还超出机床纵向长度，只能将机床尾架撤出，为保持重量平衡，将工件安装在工作台的中间位置。

表1 工艺过程

同时镗杆长度2 500 mm，本身小于工件长度。另外，镗杆在加工中不能悬空，必须利用工件中间位置的装配孔，设计专用托架将镗杆托住，如图3所示。

托架设计中要考虑以下几个问题:

首先是中心定位，周边定位板除牢牢固定在工件上外，必须设计使用调整螺钉，上下左右进行调整。其次是在使用过程中，保证镗杆纵向移动流畅，在定位孔位置安装铜套，同时设有油孔，保证工作中镗杆旋转和位移流畅。

托架安装应按以下程序进行，可在机床工作台上进行:首先，将托架拆开，分左右两部分，右侧部分按工艺装配孔送到滑枕内;然后，将左侧部分沿螺纹孔安装后把紧。

(2)滚道

为使镗杆安装时方便又安全，应设计一个滑道，滑道安装在工件一端入口处，见图4。

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安装时应按以下顺序进行:首先，将托架牢固把紧在工件上;然后，用吊具将镗杆吊起，因托架在中间位置，镗杆长度不够，吊装位置应向后部偏斜;为防止镗杆因偏重滑动，吊绳应用尼龙布带，用一端捆住的吊装方法，偏斜重量应用手托住，和吊具同步沿着滚轮进入工件孔内，慢慢地穿到托架孔内;最后，用手将镗杆轻轻推进主轴孔内。

另外，镗杆和主轴应按以下顺序定心，首先将工件找正后压紧，然后将主轴按现留量尺寸找正中心，待镗杆沿着工件中心进到主轴孔内时(应尽量将主轴申到最长位置)然后牢牢的将镗杆安在主轴锥孔内。

(3)刀盘体

刀盘体是解决因孔径和轴径相差较大而设计的专用工装，用φ110 mm镗杆加工成品是φ360 mm的孔，须在镗杆上安装一个刀盘体，才能保证加工中切削牢固。为安装方便，刀盘体可分两块，中间孔用φ110 mmH7尺寸公差牢固夹紧在镗杆上。同时，为保证每次调刀顺利，在夹刀口侧面设计一个调刀装置，如图5。

当工件和镗杆按以上程序安装后，就可将刀盘体分上下两块安装在镗杆上，利用工件上的工艺孔用螺钉把紧在合适的位置。同时将刀具安装在刀盘体上的夹刀口内，最好安装两把，同时切削，保证切削力均衡。应在第一把刀试切后，按刀具切削刃再安装第二把刀，其刀具径向位置用内六方扳手调整调刀块。而轴向位置除依靠刀盘体自身加工精度保证外，其主偏角应靠手工刃磨保证，最终保证两把刀刃同时担负切削。

2.2 数控龙门五面体镗铣床镗杆工装

在精加工中，由于滑枕各部精度较高，只能用数控龙门五面体镗铣床加工，将主轴头卧式安装，镗杆卧式安装在主轴孔上，在镗杆前后端用专用套支撑。

为保证加工中的精度，镗杆强度要够，就是说整体要粗，刀具要精，为提高精度，解决测量难题，应采用硬质合金浮动镗刀板，其尺寸精度在加工前在刀板上对好尺寸。其工装应按以下形状和要求设计。

(1)镗杆

其镗杆粗大到φ300 mmf7，两端加支撑套，中间单刀头仍采用调刀装置，镗杆的一端设计一个刀盘体，安装在机床主轴上。另外，因镗杆长粗，中间用实心料，而两侧用管料，全部采用45钢，热处理:C52。

(2)滚道

因镗杆粗大，给安装带来了很大麻烦，为使镗杆安装时方便又安全，应设计一套滑道装置，滑道分别安装在工件两端入口处，另外在入口时增加一个送料小车，小车沿着工件中心在工作台上平直移动，将镗杆送到工件内，如图7a所示。

图7b是安装在工件右端的滚轮装置，滚轮安装在固定架上，滚轮中心位置可用螺钉调整。

图7c是当镗杆穿行到工件中间位置时，将左向导向杆输送到中间位置的装配孔处，按图示位置安装在镗杆上，注意止口定位后用螺钉均匀把紧，继续向前运行。

安装时应按以下顺序进行:因该机床工作台是2 500 mm×8 000 mm，首先将工件安装在机床工作台上，按要求和需要找好各方精度，工件下方加合适等高垫;然后，将托架牢固把紧在工件上;另外，镗杆中心和主轴中心用百分表找正定心，将刀盘体安装在主轴上，待镗杆沿着工件中心进到主轴孔内时，将镗杆牢牢紧固在主轴孔内。

用吊具将镗杆吊起，稳稳地落在小车和右端的托架的滚轮上;然后，移动小车，使镗杆渐渐随滚动小车向工件内移动，当镗杆移动到中间位置时，就是到达轴承安装孔时，将左端的导向杆安装在镗杆左端头的定位孔内，然后，用螺钉均匀把紧;继续移动镗杆，直到镗杆顺利安装在工件内。注意，当镗杆进到两端定位套内时，应充分做好润滑。

(3)刀具

该刀具分别采用90°左右镗孔刀和左右浮动镗刀板。当然，如加工件数量少的情况下，镗孔刀和浮动镗刀板可不分左右，只是主轴采用左右转即可。刀具材质可全部采用YG8，各部角度按标准制作，浮动镗刀板的尺寸精度应在加工前通过工具检测仪确定。

通过以上的分析论述，在各关键加工环节，分别采用了以上先进的工艺方法，很好地解决了滑枕特别是中间轴承孔的加工难题，为其他类似结构件的加工提供了有力的参考。

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