河南柴油機重工有限責(zé)任公司運動件廠 (洛陽 471039) 夏 煒 顧向陽 陶繼龍 張曉陽
五軸車銑復(fù)合加工中心屬于萬能通用型數(shù)控加工機床,通常配備在線無線測量裝置。在曲拐類工件的加工過程中(如加工曲軸的平衡重面及平衡重面上的定位銷孔、螺紋孔還有曲軸主軸頸、連桿頸的直油孔、斜油孔,法蘭端面的定位銷孔和螺紋孔等)都需要進行角度的精確定位。但是在無線測量頭出現(xiàn)故障后,加工表面位置精度(尤其是角度定位)將無法進行,直接影響工件的加工。為了保證機床在使用過程中出現(xiàn)類似問題時不影響正常生產(chǎn),必須找出一種簡單易行的方法,在滿足加工工藝的條件下,確保加工零件符合產(chǎn)品要求。
通過對曲軸零件和該機床的加工特性進行分析,根據(jù)以往曲軸的加工經(jīng)驗和找正方法,初步確定了以下兩種方法?,F(xiàn)對這兩種方法進行分析,來選擇最終的可靠方式予以確認,以保證被加工零件的最佳實物質(zhì)量和精度。
如圖1所示,通過用百分表測量主軸頸X方向切點A和連桿頸X方向切點B的半徑差來確定連桿頸、主軸頸的中心連線與機床X坐標(biāo)軸線誤差進行連桿頸的零點角度定位。
此方法要求打表測量前首先精確測量計算主軸頸和連桿頸的直徑尺寸和主軸頸的徑向跳動并判斷跳動的具體方向,按如下公式計算出主軸頸和連桿頸的半徑綜合誤差
圖1
式中,ΔR為百分表測量的值; D主為主軸頸實際直徑尺寸;D連為連桿頸實際直徑尺寸;T為主軸頸跳動值;α為 主軸頸跳動最高點與切點A的角度。
根據(jù)計算結(jié)果ΔR,通過用機床手輪轉(zhuǎn)動工件等方式調(diào)整百分表測量點A和測量點B的測量差,使之等于ΔR,保證連桿頸、主軸頸的中心連線與機床的X坐標(biāo)軸線的一致性,來進行連桿頸的零點角度定位。
如圖2所示,在工藝要求的作為基準(zhǔn)角度零點的連桿頸上通過用百分表在X方向移動測量找到連桿頸切點A,曲軸旋轉(zhuǎn)180°后在同一連桿頸上找到的切點B,只要測量兩切點的百分表示值相等或允許誤差在工藝允許誤差范圍內(nèi)(理論上兩點可以找正至0誤差),就可確定連桿頸AB點連線與機床X坐標(biāo)軸線平行,也就說明連桿頸的角度為零度。
圖2
以上兩種方法,第一種的關(guān)聯(lián)尺寸和誤差都會影響角度的定位,尤其是α(主軸頸跳動最高點與X軸的角度)難以確定,直接會導(dǎo)致微量的角度錯誤,同時在測量主軸徑和連桿徑的尺寸也會產(chǎn)生測量誤差,人為因素影響較大,因此操作起來比較復(fù)雜。
第二種方法由于只在一個連桿徑上進行,只需要工件旋轉(zhuǎn)180°(轉(zhuǎn)動可在MDI方式下用程序進行),不需要進行關(guān)聯(lián)尺寸的測量和計算,相對來說比較簡單,可靠性較高;同時測量結(jié)果較為直觀。
通過以上分析,確定使用第二種方法進行連桿頸的定位角度方法。此方法四年的實際應(yīng)用,在進行加工驗證后,操作簡單,準(zhǔn)確可靠,可以滿足曲軸的加工工藝要求;同時還可用于無線測量儀檢測后人工進行驗證,以確保零件加工質(zhì)量。