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        數控刀架刀盤任意互換

        2021-11-09

        隨著數控機床的迅速發展,其功能部件數控刀架也要同步發展。目前,數控刀架總成的重要零部件刀盤的加工和裝配方式還是沿用舊方式,刀盤與刀架之間不能實現互換。而沈陽機床公司在這方面專門進行了工藝研究和攻關,終實現了刀盤裝配后不需要進行自鏜加工,同時滿足刀盤精度要求,實現了刀盤與刀架光機之間的任意互換。

        數控刀架是數控車床的主要功能部件,直接影響機床的加工精度和加工效率。近幾年國內外數控刀架發展迅猛,從初的單純電動刀架、液壓刀架發展至現在的液壓伺服刀架。然而,數控刀架刀盤的加工和裝配在國內還因加工精度無法保證(刀盤的每個工位徑向重復定位精度要求0.02/150mm)未實行互換?,F行的刀盤加工精度不高,裝配后按照每個工位的要求進行的精加工,來彌補以刀盤為主的各個零件精度不足的誤差。因此,解決落后的加工和裝配方式成為攻關內容,通過相關設計工藝技術人員研究,終于實現了刀盤與刀架的互換,可以兼顧精度和效率。

        1.問題分析

        縱觀整個過程,分別從兩方面進行研究:①從提高刀架自身精度和刀盤精度著手。②從裝配方面進行保證,終實現刀盤裝配后不必再進行的加工。

        (1)刀盤與刀架定位精度優化調整。原來是基孔制配合基軸制,孔為過渡公差配合基軸制公差,從理論上實現了配合誤差滿足要求。

        (2)優化技術參數后,著重解決動齒盤和刀盤的形位公差,讓其自身精度滿足要求。動齒盤外圓φ 40h5的外磨加工完全能夠保證其精度,主要是在端齒磨床磨齒過程中,須采用千分表找正基準外圓在0.002mm,保證磨齒過后嚙合誤差在0.005mm內,而且為保證磨齒精度,在磨齒之前查看每處的磨量是否均勻,誤差在0.2mm以內,否則需要微調動齒盤的圓周位置以達到要求,先試驗8件后精度如表2所示。

        注意上述環節的操作,配合合理的操作規范,使得動齒盤的關鍵公差得以保證。檢測的數據結果表明,這些優化措施是成功的。


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        2.刀盤的加工精度

        首先考慮加工設備, 由于精度要求高,以前的立式、臥式加工中心共同完成的精加工工序對精度無法控制,而且中心定位孔φ 40H7(以前公差)是在之前加工的,并不是在后一次裝夾完成,也存在加工時的安裝定位誤差?,F在采用五軸加工中心VMC0656,實現立臥轉換,所有精加工尺寸在一次裝夾完成,中心定位孔改為φ 40JS6,該孔采用粗鏜后留磨量0.2mm,在五軸加工中心上安裝一個磨桿,安上砂輪,磨削至成品,解決了基準孔加工誤差大、難以控制的問題。同時其他精度尺寸也一并完成,精度很好,完全能夠達到刀盤互換所需的精度。

        3.解決裝配配合的問題

        在整個裝配過程中大部分都是開環裝配,精度無法檢測,以前只能裝配后刀盤再精加工,以彌補裝配及零件自身的誤差,現在裝配完成后須解決精度檢測。通過多次試驗并論證, 終采用在檢驗平臺上安裝高精度的直線導軌,選用THK品牌,采用SP超精度等級,導軌精度為1.5μm/300mm,安裝于裝配平臺上,與墊鐵之間平行達0.003/300mm,這樣的精度完全滿足刀盤的精度檢測要求(0.02/150)。再將試制的刀盤按照新的加工方式完成后,通過導軌裝置找正,進行精度檢測。


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