隨著汽車功能的細分，橋殼的外觀和功能也呈現多樣性，底盤生產廠（chǎng）家橋（qiáo）殼的品種越來越多，這就要求加（jiā）工設備具有一定的柔性，適用於中小批量的生產。某裝備碟式刹車重型（xíng）汽（qì）車車橋如圖1所示，要加工的是車外（wài）圓、外錐麵、法蘭端麵及外螺紋，同時還要求可（kě）以加工法蘭端麵上的孔，並保證工序圖所示（shì）各尺寸、幾何公差（chà）及表麵（miàn）粗糙度要求。由於法蘭盤需要安裝碟（dié）式刹車，用於安裝的六個通（tōng）孔分別位於不同圓周直徑上，且其（qí）中（zhōng）有兩孔之間的（de）間距很小，無法用傳統的多軸鑽設備進行加工。應客戶要求和工件的實際情況，在我公司現有橋殼軸頭加工（gōng）設備的基礎上，通過結構創新和數控技術的運用，研究設計了一種新的數控（kòng）雙（shuāng）頭車銑複合加工設備。

      
     圖1 車橋結構

　　設（shè）備（bèi）結構總體布局（jú）

　　如圖2所示，機床（chuáng）采用整體鑄造床身，床身向（xiàng）前斜置45°，導軌剛性好，排屑方便。機床采（cǎi）用中間驅動，主軸箱置於床身中部，通過車具（jù）帶動（dòng）工件旋轉並且具有主軸C軸準停功能，以實現工件（jiàn）圓周方向的精確（què）定位；床身（shēn）兩端各有一個尾台和（hé）一（yī）個伺服動力刀架，伺服動力刀架安裝於十字滑板（bǎn）上，滑板采用（yòng）數控係統控製，可進行X軸和Z軸的運動（dòng）。采用（yòng）伺服動力刀架，就可以進行鑽孔及銑（xǐ）鍵槽的加工；尾台采用機床主軸結構以增（zēng）強其剛性，通過頂尖支撐工件，保證工件兩端有（yǒu）較（jiào）高的同軸度；左右刀架通過伺服電（diàn）動（dòng）機及滾珠絲（sī）杠驅動，可實現兩（liǎng）坐標聯動，用來加工外圓、端麵、圓錐麵、圓弧麵（miàn）及螺紋；左右刀架對工件的兩端同時進行加工，提高了生產效率。電氣控製係統采用的是FUNAC－0i－TD係統。主軸箱（xiāng）采用潤滑泵潤滑，導軌采用集中自（zì）動（dòng）潤滑泵潤滑。

圖2 數控雙頭車銑複合加工設備

　 　機床（chuáng）主要規格參數

　　主軸孔徑：600mm；主軸中心到床身（shēn）導軌麵的距離450mm；床身導軌上的（de）最大旋徑：800mm；主軸中心高1200mm；加（jiā）工工件（jiàn）長度範圍200?2400mm；夾持工件長度範圍1500?2400mm；主軸轉速為無級調速；主軸（zhóu）最高轉速為500r/min；最大（dà）快移速度：縱向15m/min，橫向（xiàng）15m/min；最大行程：縱向左、右刀架分別為700mm、1050mm，橫向左、右刀架（jià）分別為270mm；表麵粗糙度值Ra=1.6μm；經（jīng）濟加工精度：IT6。相對於傳統設備，加工精度顯著提高，複合式加工也使加工效（xiào）率得到了大大提高。

　 　工（gōng）件的定位夾緊及傳動

　　（1）工（gōng）件的定位及夾（jiá）緊  以工件兩（liǎng）端60°內倒角定位，兩頂尖裝在左右（yòu）兩（liǎng）尾台的套筒錐孔內，靠液壓力頂緊工件。液壓夾緊力可以調整，避（bì）免工件產生（shēng）夾緊變形。左尾台可以手動調整位置，以（yǐ）適應不同長度橋殼（ké）的加工（gōng）；右尾台液壓驅動左右移動夾緊或鬆開工件。

　　（2）車具  主軸通過（guò）車具與工件聯接，帶動工件（jiàn）旋轉。首先按圖3所示（shì）位置將車（chē）具（jù）放入工（gōng）件琵琶孔內，然後，車具止口定位機構按順時針旋（xuán）轉，頂緊後，用勾頭壓板把車具和工（gōng）件（jiàn）鎖緊。最後，將工件吊裝到機床上，把車具上快換接頭（tóu）插入機床中間（jiān）主軸套筒端麵凸起的（de）撥塊上，由主軸套筒帶動工件旋轉。

圖3 車具示（shì）意圖

1.快換插頭  2.車具  3.中間驅動（dòng）主軸套筒  4.關節軸承（chéng）  5.夾緊壓板

　　具（jù）體加工工藝及步驟

　　工（gōng）位（wèi）布（bù）刀如圖4所示。工位4：粗車外圓（yuán）及端麵，精加工餘量0.4mm；工位3：切槽；工位2：精（jīng）車外圓和端麵（miàn）；工位1：粗精車螺紋；工（gōng）位9：粗精銑法蘭盤外端麵；工位（wèi）7：車法蘭盤內端麵；工位6：銑（xǐ）兩端12.3mm×26mm鍵槽；工位5：鑽6－φ20.5mm孔（兩端（duān）共12個孔）。

圖4 工位布（bù）刀

1.車螺紋  2.精車外圓和（hé）端麵  3.切槽刀具  4.粗車外圓及（jí）端麵

5.鑽（zuàn）孔“U”鑽  6.銑鍵槽  7.車法蘭內端麵  8.測頭  9.銑法蘭外端麵（miàn）

　　 鑽孔位置的確定（dìng）

　　工件安裝完畢後所處的位置（zhì）為機床C軸的原始零點，由（yóu）於工（gōng）件個體差異而造（zào）成的誤差，零件初始加工孔（孔位1見圖5）位置無法通（tōng）過設定與（yǔ）C軸零點重合，則孔的位置與輪廓邊緣距離就會厚薄不均（jun1）。

圖5 測量原理示意圖

1.驅動主軸（C軸） 2.C軸運動方向  3. X軸方向  4. X軸原點

5.紅外測頭  6.加工工件（jiàn）  7.工件旋（xuán）轉軸線  8.孔位1  9、10.測量點

　　為了（le）使工件旋轉到正確（què）的待（dài）加工位置，安裝了在線（xiàn）檢測（cè）裝置。檢測方法如下：

　　機床各運動部件回零到原位。讓刀架旋轉至測頭工位，刀架滑板Z向（xiàng）、X向先後運動至設定（dìng）位置。機床中間驅動主軸（C軸）帶動工件旋轉，使工件外形輪（lún）廓的一（yī）條邊接觸測（cè）頭，此時（shí）C軸旋轉停止，係統記錄測量數據至變量1。然後C軸再反向旋轉使工（gōng）件外形輪廓的另一條邊與測頭接觸，C軸停止轉動。係統記錄測量數據至變量（liàng）2。即完成測量工作，經數控係統計算後，即可得到適合此工件的初始孔位置。

　　此時，刀架滑板即可退回至安全位置，刀架旋轉至鑽孔工位。刀架滑板（bǎn）Z向、X向（xiàng）先後運動至設定位置（zhì），係統通過內置宏程序計算所得數據，驅動工件旋轉至零件初始加工孔（kǒng）（孔位1），即可進行（háng）鑽孔加工。另外，所要加工的鍵槽在圓周上沒有相位要求，可在任意方（fāng）向加工。

　 　結語

　　此（cǐ）設備一次性完成了橋殼（ké）兩端軸頭（tóu）車削、鑽（zuàn）孔及銑槽工序，工件加工的尺寸精度和孔的位置精度完全（quán）達到（dào）了用戶（hù）的要求。