王虹,李立强
(齐重数控装备股份有限公司研发中心,黑龙江齐齐哈尔 161005)
旋风刀架是数控重型曲轴加工机床的核心部件。旋风刀架分体转盘是旋风车车削的关键部件,分体转盘上的导轨与旋风刀架静压瓦之间形成油膜,在车削曲轴时靠静压油膜将分体转盘浮升,以达到无摩擦转动的目的。因此对旋风刀架装配要求很高。
图1
为避免使用转盘合研静压轴瓦,反复吊装转盘产生变形,保护转盘精度,设计制造工艺工装综合检测盘,代替转盘检验静压轴瓦导轨径向圆柱度及导轨接触面,见图1,综合检测盘导轨与转盘导轨一致。静压轴瓦导轨弧面接触达85%,宽度方向达70%,如接触达不到要求,对静压轴瓦导轨进行刮研,研点要求10 个/(25mm×25mm),导轨结合面0.02mm 塞尺不入,刮研达要求后,手动扳动综合检测盘,检验综合检测盘端跳及径跳达要求。
在高精度立式磨床上对转盘径向导轨进行磨削加工,要求保证转盘径向导轨单边0.02~0.03mm 间隙,即:转盘径向导轨直径尺寸=工装综合检测盘导轨直径-(0.04~0.06)mm。
逐个将静压导轨油孔堵住,通静压油,观察各个压力表读数,要求管路无泄漏现象,压力表数值均匀。将返修后的转盘装入旋风刀架中,通静压油进行静压实验,要求浮升值为0.02~0.03mm,用千分表检测4 点,各点浮升值均匀,最大值最小值之差为0.005mm,压力表数值均匀。转动转盘,检测转盘端、径跳达要求。
图2
图3
对于旋风刀架部件组装结束后,为了检测其切削性能及切削的工作精度,设计制造旋风刀架切削精度检测装置,在部件装配结束后,进行切削精度检测,见图2、图3;将旋风刀架装于支座上,并将支座装于接油盒内,以防止在切削工作时,润滑油流到场地上,造成污染和浪费;在旋风刀架两侧各放置1 个支架,用于支承切削及检测轴,在切削及检测轴两端安装上盖,用双头螺栓及螺母夹紧,并在上盖中装入内螺纹圆柱销,防止在切削时切削及检验轴转动,在切削前,将表座支架安装在旋风转盘刀夹上,用千分表找正切削及检测轴轴线与旋风转盘轴线重合度及平行度在0.01mm 以内,然后将表座支架取下,安装切削用宽刃刀具,进行切削,切削后,检测切削及检测轴轴线径向跳动,要求满足旋风刀架部件切削精度要求。
在产品总装安装调整旋风刀架部件时,要求旋风刀架轴线在垂直和水平方向上平行度满足合格证的要求,为能够满足旋风刀架安装精度调整要求,设计制造一种高精度数控旋风车床旋风刀架精度检测装置,见图3。本装置所采用的技术方案是:将表座装于机床旋风刀架刀夹上;千分表装于表座上;将芯轴支架装于机床中心架下体上;装检验芯轴于芯轴支架上;使用准备好的90°表座、平表座及千分表,将表触头触于检验芯轴的上母线和侧母线上,移动表座,并调整六角头螺栓,使检验芯轴中心线平行于机床90°导轨面及上导轨面至要求精度以内,然后将表座上的3 块千分表触及检验芯轴的母线上,旋转旋风刀架,轮表检验旋风刀架回转平面与床身各导轨面的垂直度,调整旋风刀架可调整环节,使各千分表的读数均在合格要求以内,即可完成旋风刀架的精度调整及检验工作。
成熟的旋风刀架装配工艺有利于提高机床的加工精度,通过对数控旋风切削刀架综合研究,掌握了多种新技术、新工艺、新材料,解决了大直径薄形零件高精度加工难题。以上核心技术希望能对机床设计者在今后的工作中起到借鉴意义。
[1]现代实用机床设计手册编委会.现代实用机床设计手册[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社,2004.