摘（zhāi）要: 針對特大型軸承徑向油（yóu）孔加工工藝特點，研製了特大型軸承徑向孔數控鑽床，利用夾緊（jǐn）裝置實現了一次完成工件的自動裝夾找正，避免了工件的重複定位誤差，自動完成鑽孔、分度、攻絲的工作循環，提高（gāo）了加工精度和生產效率。
  
      
      目前，國內（nèi）特（tè）大型軸承套圈的溝道、齒麵以及端麵安裝孔的加（jiā）工都有專用設備，而徑（jìng）向油孔的加工（gōng）采用普通鑽床或搖臂鑽床加工（gōng），人工分度劃線，再進行二次裝夾，固定在工（gōng）作台上進行孔加工（gōng），不僅分度、定位精度低，而且自動化程度、加工精度、加（jiā）工效率也（yě）較（jiào）低。另外，該類機床沒有配（pèi）備自動排屑和（hé）防護裝置，不利於生產加工和環（huán）境（jìng）保護。對於尺寸較大的特（tè）大型轉盤（pán）軸承，由於加工工藝相（xiàng）對（duì）複雜，工件裝夾困（kùn）難，加工精度主要依靠（kào）操（cāo）作者的經驗，批量生產時，生產效率低，加（jiā）工（gōng）成本較高（gāo）。因此，設計研製了軸承徑向孔專用數控鑽床，其具有自動找正、自動夾緊功能，數控（kòng）高速切削，自動（dòng）化程（chéng）度高，加工精度和生產（chǎn）效率提高。

      1、 軸承徑向油孔的工藝（yì）分（fèn）析

      某型號軸承徑向油孔結構如圖（tú）1 所示（shì），套圈材料為GCr15，材料硬度為61 ～ 65 HＲC，油（yóu）孔均布於軸承套圈外圓端麵。油孔包括20 mm 的沉孔、M10 的螺紋孔及5 mm 的底孔，要保證3 個孔同（tóng）軸，且（qiě）其軸線需與滾（gǔn）動體溝道的中心位置對齊。

       
  
                         圖1 軸承套圈油孔結構示意圖
 

      鑽螺紋孔，鑽沉頭孔，鑽注油底孔，最後攻絲的工藝。

      2 、特大型軸承徑向孔數控（kòng）鑽床

     特大型軸承徑向孔數控鑽床主要用於（yú）特（tè）大型轉盤軸承套圈徑向油孔的加工。主要工序為鑽孔和攻絲。機床為臥式結構，手動更換刀具; 采用數控轉台分度; 工件（jiàn）吊（diào）到工作台麵後，定位、夾緊一次完成; 同一（yī）直（zhí）徑的孔可實（shí）現一（yī）次加工完成; 編程方便，操作簡單。

      2. 1 機床結構

      特大型軸承徑向孔數控鑽（zuàn）床是具（jù）有水平直線運動和回轉運動功能的軸（zhóu）承專用孔加工機（jī）床，如圖2 所示，主要（yào）由床身部件、拖板部件（jiàn）、回轉（zhuǎn）工作台、液壓係統（tǒng）、冷卻係統、電氣控製係統和防護裝置（zhì）等組成。床身固定（dìng）在地基上並支承拖板和工作台，由PLC 控製拖板的進給、主軸（zhóu）的切削和工作台的分度。

       
  
                                   圖2 機床結構簡圖

      2. 1. 1 床身部件

      床身采用優質鑄鐵鑄造而成，與地基（jī）通（tōng）過大量調整墊鐵連接，為了（le）避免混凝土地基上的局部壓力過大，把機床和工件的重量平均分配在（zài）較寬的地基連（lián）接麵上［1 － 2］。這種（zhǒng）設計使（shǐ）床身能長時間保持幾何精度而無需調（diào）整，即（jí）使在大載荷作用下也可使地基的變形減小到較低的值。

      2. 1. 2 拖板部件

      拖板的直線進給運（yùn）動通（tōng）過（guò）伺服電動（dòng）機驅動安裝在（zài）拖板和床身上（shàng）的（de）精密滾珠（zhū）絲杠副實現（xiàn）。進刀拖板采用滾柱直線滾動導軌，4 個（gè）滑塊支承，滑塊安裝（zhuāng）在拖板上，導軌安裝在床身上（shàng），確保傳動（dòng）平穩可靠。主軸箱安裝在進刀拖（tuō）板上，通過伺服電動機（jī）、減速器、滾珠絲杠完成進刀傳動。主軸（zhóu）安裝在（zài）主軸箱內，帶動刀具完成回轉鑽削（xuē）運動。

      2. 1. 3 回轉工作台

     工（gōng）作轉台采用數控分度轉台（tái），通過伺服電（diàn）動機驅動（dòng），最小分度單位為1°，分度精度為8"。工件放置在工作轉台的3 個過（guò）渡安裝板上。利用過渡板（bǎn）上的2 個定位柱定位，液壓自動頂緊工件。

      2. 1. 4 液壓係統

     機床液壓係統（tǒng）油箱的有（yǒu）效（xiào）容積為（wéi）100 L，係統
工作壓力為14 MPa，配備有壓力表、液位液溫計等
測控（kòng）裝置。油路分3 路，分別用（yòng）於工件推料壓緊，
主軸換刀時的鬆（sōng）、拉刀以及轉台的鎖（suǒ）緊。

  
      2. 1. 5 電氣控製係統

     機床的電氣控製部分采用（yòng）PLC + 位控模塊控製，觸摸顯示屏。配備電（diàn）櫃專用空調，全封閉結構，保證電氣元（yuán）件和係（xì）統工（gōng）作穩（wěn）定可靠。電控櫃和操（cāo）作台分離，操作台同（tóng）床身（shēn）相連，並且能夠旋轉，便於操作。

      2. 1. 6 冷卻及排（pái）屑係統

      采（cǎi）用排屑和冷卻（què）水箱（xiāng）一體的自（zì）動鏈板式除屑輸送機。

      2. 1. 7 防護裝置

      由於鑽削加工切屑較（jiào）多和冷卻乳化液壓力流量（liàng）較大（dà），機床（chuáng）防護罩采用半封（fēng）閉式，上部敞開（kāi）便於工件（jiàn）的起吊，可以有效防止鐵屑和冷卻液飛濺。

      2. 2 工作原理
 

      機床（chuáng）加工順序如圖3 所示，工件從防護圍欄上方吊入，放置於床身工作台麵上，2個定位柱定位，

       
  
                                  圖3 機床加工順序圖

      由液壓（yā）夾緊裝置固定; 手動裝入加（jiā）工工序所需（xū）的第1 把刀（dāo），拖板伺（sì）服電動機旋轉，帶（dài）動主軸部件沿直線導軌進給，完成第1 個孔的加工; 主軸部件退回零點位，回轉工作台按照設定油孔數自動分度，主軸部件進給加工第2 個（gè）孔; 如此往複直到加工完第1 道工序的孔; 主軸退回換刀位，手動更換第2 把刀，再進行上（shàng）述操作，直到完成所有加工工序;
取（qǔ）下加工好的工件，主（zhǔ）軸退回零點位。

      3 、工藝對比

  
      改進前加（jiā）工工藝需人工劃孔位線，完成1 個孔的加工後需將工件拆下，調整至第（dì）2 個孔（kǒng）加工位，重新定位、加工，直至完成所有孔的加工（gōng），然後拆下工件，手動攻絲（sī）。加工效率和精度較低。采（cǎi）用（yòng）軸承徑向孔專用（yòng）數控鑽床，可提（tí）高加工過程的自（zì）動化程度，生產效率、精（jīng）度高，有效提高了產（chǎn）品（pǐn）質量，降低了（le）人工勞動強度（dù），具有良好的經濟（jì）效益和應用價值。