斜床身多導軌對接加工研究及應用的論文例文
斜床身多導軌對接加工研究及應用的論文例文
【摘要】本文根據我廠加工的例項，介紹了多段高精度床身對接加工的方式方法和調整方式以及採取的一些措施，透過這些方法措施可以在裝置資源有限的情況下加工好高精度的床身。
【關鍵詞】對接；樣板段；床身精度；對接精度；淬火
前言
隨著國內軍工、航天、電力、風能、船舶等行業的快速發展，很多的零件都趨向於大型化零件，並且要求高質量、高生產效率加工的需求越來越來迫切。在科技日益飛速發展的今天我廠根據現在船舶工業的需要自主開發了大型①HTM125系列臥式曲軸車銑數控機床。這種機床能夠對電機轉子、氣輪機轉子、軋輥、曲軸等精度高、工序多、形狀複雜的迴轉體的機械加工。五軸四聯動的功能，可以節省工藝裝備、縮短生產準備週期、保證零件加工質量、提高生產效率，機床加工精度和生產效率是考核機床的兩個重要指標，它取決於機床的靜態特性和動態特性。在加工過程中，機床主軸的迴轉精度和刀具運動直線性精度決定被加工零件的形狀精度和尺寸精度。零件的尺寸精度在於對加工刀具的調整，零件的形狀精度取決於機床床身的精度，而機床的床身是整個機床的基準，它的精度決定了機床精度。
本文根據床身的結構特點以及公司現有裝置的資源，充分分析了床身的幾個加工難題，針對這幾個難題，我們充分利用新的技術理念，利用有限的資源與裝置完成了這種對接床身的加工。
這種機床床身是由兩段床身對接而成的，前段床身全長10.1米，後段床身全長是6米，兩段床身全長是16.1米。床身的滑動導軌面與水平面成30°與第一主軸箱和第二主軸箱配合的淬火導軌，床身上面和後面的滾動導軌與可移動的立柱的滾動導軌配合，兩段床身對接的方式是採用螺栓和鑲條配合。床身的截面圖見圖一。
下面是重點研究的幾個技術難點和解決方案。
一、研究導軌淬火前各段導軌的加工
根據床身的結構特點，在進行淬火前的工序床身在淬火前分為粗加工、振動時效處理、半精加工。粗加工是為了去除床身上大量的加工餘量並且給後序加工留出足夠的半精加工和精加工餘量；振動時效處理是為了床身釋放加工應力、熱應力和因為裝夾給床身帶來的變形應力；半精加工是為了給後序的精加工留出加工餘量和床身的仿形量。
二、研究導軌淬火變形量，以便淬火前導軌加工採取措施，彌補淬火變形
根據這樣的仿形量進行淬火處理後床身導軌在淬火後半精加工檢測的時候床身導軌在基準B面方向上的誤差在0.5mm，基準A面和C面的誤差為0.2mm。
三、研究淬火導軌精磨前各段淬火導軌的一致性加工
各段床身淬火後需要對床身淬火導軌進行二次加工，去除多餘的留量，因為對床身進行了淬火處理，普通的加工刀具無法加工淬火後的床身，經過和山高刀具廠進行聯絡之後，採用了能夠切削淬應件的CBN陶瓷刀片對床身進行加工。那麼加工後的導軌尺寸的一致性？在加工時採取了基準一致的原則來保證兩段床身淬火導軌截面的一致性。基準一致原則就是以床身淬火導軌的一個平面為基準，在加工其它平面的時，所有的尺寸都是以這個面為座標基準。
四、研究淬火導軌精磨後各段導軌的形狀位置精度及尺寸精度
由於受裝置影響，各床身淬火導軌精磨只能採取分段加工，因此必須保證床身各段淬火導軌精磨後形狀位置精度及尺寸精度的一致性，為導軌對接打下基礎。
在對床身淬火導軌精加工是還是採用基準一致性的原則，但是這個基準一致性原則和淬火前半精加工是不一樣的。精加工基準一致性的原則是這樣的，首先將需要加工的床身安裝在導軌磨床上並找正到0.02mm以內，然後將一個與床身截面尺寸相差0.05mm的樣板段同樣安裝到機床上，磨床根據樣板段的`尺寸來磨削床身導軌面，這樣就能夠保證床身前段、後段的幾何形狀和尺寸精度。
五、研究淬火導軌對接後的形狀位置精度
床身淬火導軌進行精加工後，如何對接才能夠保證床身的整體精度？要保證對接後的精度首先要對床身的對接端面進行精加工，保證淬火導軌與床身對接端面的垂直度之後兩段床身才能夠進行對接。在對接時要對對接端面根據測量的資料進行多次調整，直到對接後兩段床身的綜合直線度滿足要求為止，測量兩個床身淬火導軌面的千分表使用工裝，透過使用工裝能夠觀測兩個床身相同導軌面的誤差值，根據千分表的讀數調整對接面的鑲條，當床身兩個相同的導軌面誤差在0.002-0.003範圍內就可以達到床身的對接要求。兩個床身對接完成後，可以使用水平儀或者自準儀檢測對接完成的床身精度。因為對接完成的床身兩段總長度為16.1米長，在進行資料測量的時候，設計了l=500mm的專用墊塊測量採集資料。將採集的資料按照兩點連線的方法作圖對資料進行處理，首尾兩點的連線作為評定直線度誤差的理論直線，從曲線上找出最大正、負座標值，取其絕對值之和，即為計算出對接床身的直線度誤差。
六、研究滾動直線導軌對接後的形狀位置精度
七、直線導軌螺紋孔和齒條螺紋孔間距的保證
因為兩段床身的全長為16.1米，而每條滾動導軌全長為8米長，所以在加工安裝螺紋孔時必須保證好兩段床身安裝螺紋孔距。那麼如何保證螺紋孔距呢？首先要加工完成床身前段上的螺紋孔，在床身後段上先加工出兩個螺紋底孔，這樣在床身前段卸下之後加工床身後段就有了加工的基準。對床身後段進行重新裝夾找正進行加工餘下的螺紋孔，齒條的螺紋孔加工方式和滾動導軌螺紋孔加工方式相同。