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  • 重型機床超長床身新的加工方法

    時間:2019-08-16 15:18 作者:東建鑄造 點擊:

     床身是機床的基礎零件,其加工在機械制造中占有很大的比例。重型機床超長床身比較長,一般都超過20米,在加工、包裝、吊裝、運輸方面比較困難,因此設計時采用多段床身拼合的形式。對于超長床身的加工方法,不同的廠家依據加工設備的不同,采用的工藝方法也不一樣,加工效率、精度參差不齊。

    超長機床床身的傳統加工設備采用的是龍門刨床,利用刨床直線精度較高的特點,有利于保證加工零件的高直線度和高平面度要求。龍門刨床的特點是只能運行X,Y,Z軸中任意一個單向的運動,且一般情況下行程有限,通常不超過14米,而重型機床超長床身通常都超過這個長度,因此,這些設備無法一次加工整段床身。如何利用此類設備來精加工多段床身,并在精加工連成整體后仍能保證床身導軌全長的直線度在設計要求的允許誤差范圍內,在一段時期內這是一個必須解決的工藝問題。現就生產實踐中行之有效的方法一一仿形加工法加以介紹。
    多段床身仿形加工的步驟為:將所有單段床身半精加工以后,導軌面留精加工余量,各段床身的結合端面按次序加工到位,然后將一、二段床身連接好置于機床工作臺等高墊鐵上精加工,一、二段床身拼接加工,精加工中床身與墊鐵用抽紙檢查保證墊實,兩段床身的連接要用推、頂的方法使兩端面在自由狀態下接觸良好后才用螺栓緊固,不允許強壓工件,不得將兩段床身用螺栓強行拉攏。將兩段床身各面的尺寸精度、形位公差全部加工到圖紙要求后,卸下一段床身,將第二段床身移至原安裝一段床身的位置,再接上第三段床身,并使其稍高于第二段床身,按照上述調整、連接方法緊固后,以第二段床身已精加工好的導軌面作為基準,依據第二段床身精度來精加工第三段床身。
    在加工過程中,前工序已精加工的一段床身主要有兩個作用:
    1)仿形作用。可以按已加工的一段床身導軌進行對刀和測量,保證加工后導軌各面相關位置尺寸和幾何形狀一致;
    2)定位作用。已加工的一段床身裝卡后,其空間位置就確定了,與之結合的另一段待加工床身的空間位置也確定下來了。因此,如果已加工段床身在移位裝卡中空間位置選擇適當,就可保證待加工段床身加工后導軌的直線度誤差在我們要求的方向和范圍內,可以實現多段床身連接成整體后導軌全長的直線度誤差在設計允許范圍內。
    多段床身仿形加工的工藝方法具有以下優點:
    1)加工拼接床身的各段能全面達到精度要求,總裝只需要連接調平即可,無需鉗工刮研或任何裝配工作,減少了裝配勞動量,縮短了生產周期;
    2)仿形加工的方法可使超過機床設備行程若干倍長的床身,在加工后工件全長的精度誤差接近該設備的實際運行精度,加工出比設備精度更高、規格更長的床身。
    多段床身仿形加工的工藝方法雖然可以實施,但具有以下缺點:
    1)為了保證高的表面粗糙度,因此表面必須加煤油精刨,加工成本較高,另外,當工件為鋼件時,即使加煤油,表面粗糙度仍然難以滿足圖紙要求;
    2)加工過程中必須嚴格按照床身拼裝的順序,每次以前一段作為基準來加工,順序一旦弄錯,會導致整體的精度無法滿足要求;
    3)這種加工方法不但效率低下,而且加工相當困難,因為在加工后一段床身時,必須先將前一段床身導軌的已加工面找正到與機床切削軌跡完全重合,這樣才能保證在加工過程中不傷到已加工面,并且在切削過程中要保證后加工的床身外形尺寸與先前加工的床身完全一致很困難;
    4)由于各段床身不是同時加工,因此各段床身拼接在一起后的整體精度不能在加工時進行檢測,在加工時難以保證全長上的精度要求,一般要在總體拼裝后根據檢測結果返修部分床身的連接面,加工效率不高。
    在大規格數控龍門銑床上加工超長床身時,由于龍門銑床的工作臺和工作行程超過了加工床身的總長度,因此可以將多段床身拼接在一起進行精加工,減少了裝卡找正的輔助時間,大大提高了加工效率。該機床每個龍門上都設計了兩個滑枕,可以一次完成兩條超長床身的加工,效率又提高了一倍。另外,機床上還配有各種型號的附件銑頭,可以一次裝卡,通過附件銑頭的多次轉位完成除安裝面外所有面的精加工,由于這些面都在一次裝卡中加工完成,因此有利于保證零件的各項精度。特別是背導軌面的加工,直接用主軸頭上反銑刀盤加工,不但效率大大提高,而且更有利于保證背導軌面與正導軌面的平行度。XKD2755機床加工床身配備的是可轉位刀盤,刀盤上安裝可轉位刀片,不但切削用量較大,而且更換刀具及刀片均較迅速、操作方便,生產效率大大提升。
    超長床身的新型加工方法看似簡單,但是對設備的要求極高,類似XKD2755這樣的超大規格數控加工設備,國內企業擁有的不多。另外,對數控設備的加工精度和穩定性也有極高的要求,還對床身的裝卡方式、加工刀具的選型、超長導軌檢測方式等都提出的新的工藝要求和挑戰,特別是當加工零件的精度高于工作母機時,檢測技術與樣條插補數控編程技術的綜合運用成為了超長床身制造工藝的一項關鍵技術。
     
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