武汉重型机床集团有限公司 湖北武汉 430000
摘要：床头箱是重型机床非常关键的部件，在机床的加工过程中起着非常重要的作用，本文主要是以重型机床床头箱轴孔的加工工艺作为研究对象，分别从重型机床床头箱的概述，加工路线，加工过程中存在的问题和解决方案几个方面对其进行深入的探讨和研究，有利于进一步提高重大型机床床头箱轴孔加工工艺的技术水平。
关键词：机床；床头箱；轴孔；加工工艺
近些年来，随着机床业的不断进步和发展，世界各类企业对机床产品的需求量也在不断扩大，同时对机床各个部件的要求也不断提高。床头箱作为机床非常关键而且重要的部件，被重大型机床广泛应用，它的加工技术水平也在不断进步和发展，但是床头箱在实际的应用过程中仍存在一定的限制性，所以我们有必要对其加工工艺进行进一步的探讨和研究，从而能够促进未来床头箱加工工艺技术水平的进一步提升。
1、重型机床床头箱概述
1.1床头箱的功能和特点
箱体零部件是设备及其部件的基础件。它把轴承、套、齿轮等一些零部件组装在一起，让它们时刻保持在正确的位置上，通过它们之间相互协调的配合，可以共同去完成某个运动。箱体类零件的加工工艺和加工质量直接影响着设备的精确度，使用性能以及使用寿命，以上是床头箱的功能。床头箱的加工特点是它由很多精确度要求不一样的孔和面组成的，其内部的结构虽然很简单，但是壁不均匀，在加工过程中的难度系数相对较大。
1.2床头箱加工过程的共同性原则
第一，加工过程中的顺序是先加工面，之后用加工好的面定位，再去加工孔。由于床头箱轴孔对精确度的要求很高，加工过程中难度系数比较大，所以一般先以轴孔为粗基准去加工面，之后再以面为精基准去对轴孔进行加工，这样不但为轴孔的加工提供了稳定的精基准，还可以使轴孔的加工余量更加均匀。由于床头箱体上的轴孔分布在箱体各个平面上，先把平面加工好，钻轴孔的时候，钻头不容易跑偏，扩孔和绞孔的过程中，刀具也不会轻易崩刃。第二，加工过程中粗、精要分开，床头箱箱体的结构比较复杂，壁薄厚不均匀，刚性也不是很好，可是对加工精确度的要求又很高，因此箱体的重要加工表面一般都要划分为粗、精两个加工阶段，这样就可以减少或者避免在粗加工过程中造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热等加工精确度带来的影响，有利于提高箱体的加工精确度。另外，粗、精加工分开还可以及时发现毛坯的缺陷，以免造成更多的浪费；同时还可以根据对粗、精加工的不同要求来选择加工设备，从而提高劳动生产率。第三，工序间一定要对热处理进行合理的安排，由于箱体零部件的结构比较复杂，壁薄厚又不均匀，因此，在加工过程中会产生很大的残余应力。为了除去这些残余的应力，防止箱体变形，并确保精确度的稳定，所以，在加工之后必须要安排相关工作人员及时处理。人工时效的要求是：加热到五百到五百五十度，保温四到六个小时，冷却速度每小时不能大于三十度，出炉温度不能大于二百度。 对于普通精确度的箱体零部件，加工之后一般安排一次人工时效处理就可以。对那些高精确度或者是外形十分复杂的箱体零部件，在进行粗加工之后还得安排一次人工时效处理，以彻底消除粗加工所带来的残余应力。对于那些精确度要求不是很高的箱体零部件毛坯，可以不用安排人工时效处理，可以利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，让其自然时效。箱体零部件人工时效，除了运用加热、保温的方法外，还可以采用振动时效来清除残余应力。第四，箱体零部件的粗基准通常都是用它上面的轴孔作为粗基准，这样不但可以更好地保证重要的孔和其它各轴孔的加工余量均匀，还可以更好的保证各个轴孔轴心线与床头箱箱体在加工表面的相互位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、加工工艺路线
2.1方法的选择
床头箱轴孔加工方法的选择原则是根据零部件的加工面技术方面的要求，零部件的材料，需要加工的尺寸以及生产类型等，选择既能满足零部件质量的要求，又节约加工成本，生产效率高的加工方法。
2.2加工阶段的划分
床头箱的加工阶段主要是根据零部件质量方面的要求，零部件尺寸以及加工纲领来划分。重型机床床头箱一般情况下都不会大批量生产，因此不需要严格的划分，在这里根据加工方法的选择情况将床头箱的加工过程分成两个阶段：第一，精加工阶段。该阶段必须要达到床头箱轴孔的设计要求；第二，粗加工阶段。在该阶段要去除各表面上的加工余量，为重要表面的加工做好前期准备，同时对部分基准面进行精加工，完成那些不重要表面的加工。
2.3加工工序的集中和分散
在选择好加工方法，定好加工方案之后就可以进行加工工序的安排。加工工序的集中和分散与零部件的加工类型有关系，对于那些结构复杂，生产类型较少的床头箱，为了能够尽量减少装夹的频率，便于生产，提高生产效率，应该把工序安排的相对集中。
3、常见问题及解决方案
3.1圆柱度误差
当用镗杆送进的过程中镗杆出现扭曲变形，可以采用工作台送进的方法，增强镗杆的刚性，改变刀具的角度，同时还要减少切削用量；当用工作台送进时导轨直线度一旦产生误差，要及时有效的对机床进行调整和维修；刀具容易出现磨损的现象，要不断提高刀具的耐用度，刀具角度的选用要合理；刀具出现热变形时，要及时使用冷却液降温，降低切削的用量，同时也要合理选用刀具的角度。
3.2圆度误差
当工作台的送进方向与主轴的轴心线不平行时，要对机床进行及时有效的维修和调整；加工的余量和加工材质不均匀的时候，要适当增加走刀的频率，并对热处理工序进行合理有效的安排；在极薄的切削条件下由于多次重复走刀很容易出现“溜刀”，为了避免这一现象，可以适当的控制走刀的频率以及切削时的深度，同时采用浮动镗；加工过程中容易出现内应力，为了消除内应力，在进行人工时效处理和粗加工后要存放一段时间；为了避免出现热变形现象，粗精加工一定要分开，同时还要进行充分的冷却降温。
3.3同轴度误差
机床导轨的平面度和直线度出现误差时，要及时有效的对机床进行维修处理；为了避免加工余量不均匀和切削用量的不均衡，在加工过程中要尽量让各个孔的余量均匀，切削用量要差不多，并且要适当的减少切削用量，同时还要提高镗杆的刚性；床身导轨与工作台面在配合的过程中间隙如果出现误差，一定要及时调整两者的配合间隙，当镗在同一轴线孔的时候，要采用同一送进方向。
3.4平行度误差
当工作台和床身导轨的平行度出现误差时，要及时有效的对机床进行维修；镗杆很容易出现扭曲变形，一定要不断加强镗杆的刚性，同时采取工作台送进。
4、结语
综上所述，床头箱是重大型机床的重要部件，床头箱轴孔的加工是机械加工的重点，同时其难度系数也比较高。所以在生产之前我们必须要熟悉床头箱轴孔的加工工艺，掌握其加工工艺的技术方法，从不断地主动创新、技术攻关、小批量实验到批量生产的过程中不断的总结经验和教训，从而进一步的提高床头箱轴孔加工工艺的技术水平。
参考文献：
[1]张宜峰.台达PLC在单柱立式数控机床的应用[J].2011.
[2]白月飞，杨斌，陈学奎.浅谈三坐标测置机的测量误差[J].广西轻工业，2012.
[3]朱晓虹.机床噪声、杂音控制探索[J].工艺与检测，2013.
论文作者:舒文杰,宋小艳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/26
标签：加工论文; 床头论文; 机床论文; 箱体论文; 精确度论文; 零部件论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第17期论文;