王 斌 王盼鋒 賀自敏

(三門峽豫西機(jī)床有限公司，河南三門峽 472143)

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在重型汽車開(kāi)始裝備碟式剎車，由于法蘭盤需要安裝碟式剎車，原有的圓形法蘭盤改變?yōu)楫愋?，用于安裝的6個(gè)通孔分別位于不同直徑圓周上?，F(xiàn)采取的加工方案為采用我廠生產(chǎn)的雙頭數(shù)控車床，利用伺服動(dòng)力刀架安裝U鉆，在精加工軸頭的同時(shí)，一次裝夾同時(shí)完成端面孔的加工。由于橋殼為批量生產(chǎn)，而每個(gè)工件存在差異，因此需要解決的問(wèn)題是如何找到工件初始加工孔(孔位1)位置。

1 機(jī)床加工原理

本機(jī)床為中間驅(qū)動(dòng)數(shù)控雙頭車床，中間為驅(qū)動(dòng)主軸(C軸)驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)主軸采用伺服電動(dòng)機(jī)+同步帶驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)角度方向的精確定位。機(jī)床為上下兩副導(dǎo)軌，上導(dǎo)軌在中間驅(qū)動(dòng)主軸兩側(cè)各安裝一液壓伺服動(dòng)力刀架，液壓伺服刀架安裝于十字滑板，滑板采用數(shù)控系統(tǒng)控制，可進(jìn)行X軸和Z軸的運(yùn)動(dòng);下導(dǎo)軌在中間驅(qū)動(dòng)主軸兩側(cè)各安裝尾臺(tái)，兩尾臺(tái)一側(cè)為固定，另一側(cè)為通過(guò)液壓缸驅(qū)動(dòng)移動(dòng)。

工件加工原理為:利用橋殼兩端已加工好的中心孔定位，將專用車具與中間驅(qū)動(dòng)主軸(C軸)連接，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。由于加工的各孔均位于不同直徑圓周上，因此在加工中需利用已知圖紙上孔與孔之間的夾角，和孔到橋殼中心極坐標(biāo)距離來(lái)完成加工。

2 機(jī)床測(cè)量方法原理

本測(cè)量原理圖見(jiàn)圖1，工件安裝完畢后所處的位置為機(jī)床C軸的原始零點(diǎn)，由于工件法蘭盤在焊接過(guò)程中的個(gè)體差異，工件初始加工孔(孔位1)位置無(wú)法通過(guò)設(shè)定與C軸零點(diǎn)重合，如果按預(yù)先設(shè)定的原始零點(diǎn)進(jìn)行加工，容易造成孔相對(duì)外形的余量不均勻甚至產(chǎn)生廢品。為防止發(fā)生以上問(wèn)題，現(xiàn)采取方案為在工件安裝后，針對(duì)每次安裝的工件都通過(guò)測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)修正起始點(diǎn)位置。測(cè)量原理是將測(cè)頭移動(dòng)至行程X1位置，C軸帶動(dòng)工件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，測(cè)頭碰工件外形取測(cè)量點(diǎn)1數(shù)據(jù)，然后C軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)碰工件外形取測(cè)量點(diǎn)2，系統(tǒng)記錄兩點(diǎn)間夾角θ。由于工件外形特點(diǎn)，取得的夾角θ大于180°?，F(xiàn)取兩點(diǎn)間夾角θ的一半(A=θ/Z)作為工件與圖紙坐標(biāo)系相重合的X軸坐標(biāo)位置，同時(shí)圖1b工件初始加工孔(孔位1)相對(duì)于Y軸角度位置固定。現(xiàn)將這些關(guān)系總結(jié)公式如下:

測(cè)量點(diǎn)位置相對(duì)于X軸夾角A=θ/2

測(cè)量點(diǎn)位置相對(duì)與Y軸夾角B=A－90°

由圖紙已知工件初始加工孔(孔位1)到Y(jié)軸角度(C)，該角度(C)與坐標(biāo)系位置為一不會(huì)改動(dòng)的定值.現(xiàn)取公式如下:

加工起始孔位置=C－B

這樣即可確定測(cè)量點(diǎn)到工件初始加工孔(孔位1)位置。完成對(duì)起始加工孔的位置測(cè)量。

3 具體操作方法

步驟1:機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件回零，將刀架旋轉(zhuǎn)至測(cè)頭工位。刀架滑板Z向、X向先后運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置，機(jī)床驅(qū)動(dòng)主軸(C軸)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，當(dāng)工件外形接觸測(cè)頭時(shí)，C軸旋轉(zhuǎn)停止，系統(tǒng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)至變量1，同時(shí)C軸再反向旋轉(zhuǎn)至測(cè)頭接觸到工件，系統(tǒng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)至變量2，即完成測(cè)量工作。

步驟2:刀架滑板退回至安全位置。刀架旋轉(zhuǎn)至鉆孔工位，刀架滑板Z向、X向先后運(yùn)動(dòng)至設(shè)定位置，系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)置宏程序完成計(jì)算驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)至工件初始加工孔(孔位1)，開(kāi)始進(jìn)行鉆孔加工。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)測(cè)頭測(cè)量解決了筆者廠里雙頭數(shù)控車床在加工橋殼法蘭盤端面圓周上孔時(shí)定位的問(wèn)題，使車削、鉆孔工序可同時(shí)在本機(jī)床完成，提高生產(chǎn)效率。并且針對(duì)每個(gè)工件的測(cè)量也提高了產(chǎn)品的良品率。同時(shí)測(cè)頭作為通用測(cè)量設(shè)備還可同時(shí)完成橋殼加工過(guò)程中長(zhǎng)度等信息的測(cè)量。