前言

      隨著國內軍（jun1）工、航天（tiān）、電力、風能、船舶等行業的快速發展，很（hěn）多的零件都趨向於大型化（huà）零件，並且（qiě）要求高質量、高生產（chǎn）效率加工的需求越來越來迫切。在科（kē）技日益飛（fēi）速發展（zhǎn）的今天我廠（chǎng）根據現在船舶工業（yè）的需要自主開（kāi）發了（le）大型①HTM125係列臥式曲軸（zhóu）車銑數控機床。這（zhè）種機（jī）床能夠對電（diàn）機轉子、氣（qì）輪機轉子、軋輥、曲軸等精（jīng）度高、工序多、形狀（zhuàng）複雜的回（huí）轉體的機械加（jiā）工。五軸四聯動的功能，可以節省工藝裝備（bèi）、縮（suō）短（duǎn）生產準備（bèi）周期、保證零件加工質量、提高生產（chǎn）效率，機床加（jiā）工精度和生（shēng）產效率是考核機床的兩個重（chóng）要指標，它取決於（yú）機床的靜態特性和動態特性。在加（jiā）工過程中，機床主軸的回轉（zhuǎn）精度和（hé）刀具運動直線性精度決定被加（jiā）工零件的形狀精度和尺寸精（jīng）度。零件的（de）尺寸精度在於對加工刀具（jù）的調整，零件的形狀精度取決（jué）於機床（chuáng）床身的精度，而機床的床身是整個機床的基（jī）準，它的精度決（jué）定了機（jī）床（chuáng）精度。本文根據床身的結構特點（diǎn）以及公司現有設備的資源（yuán），充分分析了床身的幾個加工難題，針對這（zhè）幾個難（nán）題，我們充分利用新的技術理念，利用有限的資源與設備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（chuáng）身全長是6米（mǐ），兩段（duàn）床（chuáng）身（shēn）全長是16.1米。床身的滑動導軌麵與水平麵成（chéng）30°與第一主軸箱和第二主軸箱配合的淬火導軌（guǐ），床身上麵和後麵的滾動導軌與可移動的立（lì）柱的滾動導軌（guǐ）配合，兩段床身（shēn）對接的方式是采用螺栓和鑲條配合。床身的（de）截麵圖（tú）見圖一。 

      下麵是（shì）重（chóng）點研究的幾個技術難點和解決（jué）方案。

      一（yī）、研究導軌（guǐ）淬火前各段導軌的加工根據床身的結構（gòu）特點，在進行淬火前的工序（xù）床身在（zài）淬火前分為粗（cū）加工、振動時（shí）效處理、半（bàn）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（jīng）加工和精加工餘量（liàng）；振（zhèn）動時效處理是為了（le）床身釋放加工應力、熱應力和因為裝夾給床身帶來的（de）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（biàn）淬火前導軌（guǐ）加工采（cǎi）取措施，彌補淬火變形從床身（shēn）的（de）結構特點可以（yǐ）看出，這種床身結構屬於細（xì）長的床身，長度和截麵比是比較大的，而且這（zhè）種床身在淬火的時候很容易變形（xíng），為了保（bǎo）證床身在淬（cuì）火後能夠有合理正（zhèng）確的幾（jǐ）何（hé）形狀和床身導軌麵有相應的淬火層厚度，在半精加工的時候需要對床身進行仿形加工。根（gēn）據以往對類似床身的加（jiā）工（gōng），在這次加工（gōng）中對床身在兩個（gè）方向上（shàng）進行（háng）了仿形處理（lǐ）。一（yī）個是（shì）在基準麵B方向上和與基準B麵平行的立麵進（jìn）行了仿形處理，另一個是在基準A麵和C麵方向（xiàng）上進行了仿形處理。基準B麵上的仿形（xíng）量根據床身的長度10.1米的床身仿形量（liàng）為3mm,基準A麵和C麵的（de）仿形（xíng）量為2mm。床身導軌（guǐ）留量仿形圖（tú）如圖二所示。床身長度為6米基準B麵的仿形（xíng）量為（wéi）2mm,基準A麵（miàn）和C麵的仿（fǎng）形（xíng）量為1mm。根據這樣的仿形量進行淬火處理後（hòu）床身導軌（guǐ）在淬火後（hòu）半（bàn）精加工（gōng）檢（jiǎn）測的時（shí）候床（chuáng）身導軌在（zài）基準B麵（miàn）方向上的誤差在0.5mm，基準（zhǔn）A麵和C麵的誤差為0.2mm。

      三、研究（jiū）淬火導軌精磨前（qián）各段（duàn）淬火導軌的一致性加工（gōng）

      各段床身淬火後需要對床（chuáng）身淬火導軌進行二次加工，去除多餘的留量，因為對床身（shēn）進行了淬火處（chù）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係之後，采用了能夠切削淬應件的CBN陶瓷刀（dāo）片對床身進行加工。那麽加工後的導軌尺寸（cùn）的一致性？在加工時采取了基準一致的原則（zé）來保證兩段（duàn）床（chuáng）身淬火導軌截麵的一致性。基準一致原則就是以（yǐ）床身淬火導軌的一個平麵為基準，在加工其它（tā）平麵的（de）時，所有的尺寸都是（shì）以這個麵為坐標基準。

      四、研究淬火導軌精（jīng）磨（mó）後各段導軌的形狀位置精度（dù）及尺寸精度

      由（yóu）於（yú）受設（shè）備影響，各床身淬火導軌精磨隻能采取（qǔ）分段加工，因此必須保證床身各段淬火導軌精磨（mó）後形（xíng）狀位置精度及尺寸精度的一致（zhì）性，為導軌對接打下（xià）基礎。在對（duì）床身淬火導軌精加工（gōng）是還是采用基準一致性的原則，但是這（zhè）個基準一致性原則和淬火（huǒ）前半精加工是不一（yī）樣的。精加工（gōng）基準一致（zhì）性的原則是這樣的，首先將（jiāng）需要加工的床身（shēn）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麵尺寸（cùn）相差0.05mm的樣板段同樣安裝到機床上，磨（mó）床根據樣（yàng）板段的尺寸來磨削床身導軌麵，這樣就能夠保證床身前段、後段（duàn）的幾何形狀和尺寸精度。

      五、研究（jiū）淬火導軌對（duì）接後的形狀位置（zhì）精度

      床身淬火導軌進行精加工後，如何對接（jiē）才能夠保證床身的整（zhěng）體精度？要保證對（duì）接後的精度首先要對床身的對接端麵進行精（jīng）加工，保（bǎo）證淬火（huǒ）導軌與床身對接端麵的垂直（zhí）度之後兩段床身才（cái）能夠進行對接。在對（duì）接時（shí）要對對接端麵根據測量的數據進（jìn）行（háng）多次調整，直到對接後兩段床身的綜（zōng）合直線度（dù）滿足要求為止，測量兩個床身淬火導軌麵的千分（fèn）表使用工裝，通過使用工裝能夠（gòu）觀測兩個（gè）床身相同導軌麵（miàn）的誤（wù）差值，根據千分表的讀數調整對接麵（miàn）的（de）鑲條，當床身兩個相同（tóng）的導軌麵誤差在0.002-0.003範（fàn）圍內就可以達到床身的對接要求（qiú）。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（shēn）兩段總長度（dù）為16.1米長，在進行（háng）數據測（cè）量的時候，設（shè）計了l=500mm的專用墊（diàn）塊測（cè）量采集數據（jù）。將采集（jí）的數據按（àn）照兩點連線的（de）方法作圖對數據進行（háng）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（xiàn）上找出最大正、負坐標值，取其絕對值之（zhī）和，即為計算出對接床身的直（zhí）線度誤差。

      六、研究滾動直線（xiàn）導軌對接後的（de）形狀位置精度

      在保證淬火（huǒ）導軌對接後的形狀位置（zhì）精度（dù）基（jī）礎上，整體加工滾動直線（xiàn）導（dǎo）軌，確保滾動直（zhí）線導軌（guǐ）對接後的形狀位置精度。根據我廠目前設備（bèi）資源，我們首先對我廠本間12米X2米數控機床（chuáng）的綜合直線性進行了調整，讓機床的（de）精（jīng）度滿（mǎn）足現在加工零件的需要。然後（hòu）將兩段床身在機床上進行對接。調整好精（jīng）度後對床（chuáng）身的滾（gǔn）動導軌進行精加工，因為機床加工行程的原因，無法將兩段床身同時加工完成，可以先將10.1米的床（chuáng）身的滾動導軌加工（gōng）完（wán）成，另（lìng）外6米床身的滾動導軌（guǐ）加（jiā）工一部分。這樣就會給床身後段留下了加工基準，將10.1米（mǐ）床身卸下之後可以繼續加工6米床身的（de）滾動導軌。

      七、直線導軌螺紋孔和（hé）齒條螺紋（wén）孔間距的保（bǎo）證

      因為兩段床身的全長為16.1米，而每條滾動導軌（guǐ）全長為8米長，所以在加（jiā）工安裝螺紋孔時必須保證好兩段床身安裝螺紋孔距。那麽如何保證螺紋孔距呢？首先要加工完成（chéng）床身前段上的螺紋孔，在床身（shēn）後段上先加（jiā）工出兩個螺（luó）紋底孔，這樣在床身前段卸下之後加工床身後段就有了加（jiā）工的（de）基準。對床身後段進行重新裝夾找正（zhèng）進行加（jiā）工餘下的螺紋孔（kǒng），齒條的螺紋孔加工方（fāng）式和滾動導軌螺紋孔加工方式相同。