重型深孔鉆鏜床裝配工藝方案
2014-2-1 來源：齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司 作者：董新國
我們公司設(shè)計(jì)制造的系列重型深孔鉆鏜床，其最大可承載300t，加工零件長度18m，是加工核電轉(zhuǎn)子、大型電站轉(zhuǎn)子、水輪機(jī)主軸等核心部件必不可少的制造裝備。該系列機(jī)床隨著承載能力、加工范圍的不斷擴(kuò)大，不僅提高了設(shè)計(jì)研發(fā)難度，同時(shí)也對機(jī)床整體裝配精度有了更高的要求。工件中心架是該機(jī)床的重要部件，其裝配精度十分關(guān)鍵。為此，我們專門研究制定了裝配工藝方案。
1. 裝配部件分析
深孔鉆鏜床的工件中心架安裝在該機(jī)床的工件床身上，由蝸桿箱帶動可在床身上移動，按工件的長度確定其固定位置，并通過調(diào)整左右支架體、滾輪位置支撐工件，與床頭箱卡盤配合完成工件的找正、裝夾，該中心架最大可支撐直徑2 000mm工件。工作時(shí)，床頭箱卡盤帶動工件并通過該部件左右支架上滾輪支撐旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行工件的鉆、鏜深孔加工。中心架的裝配精度直接影響工件的加工質(zhì)量，應(yīng)確保安裝過程中各項(xiàng)精度準(zhǔn)確。
2. 裝配工藝的制定
經(jīng)過認(rèn)真分析，為保證該部件整體裝配質(zhì)量，以及工作時(shí)精度穩(wěn)定，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是控制床身、底座、支架體、滾輪各零部件之間的相互安裝位置精度和配合精度，如圖1所示。主要工藝方案如下：
（1）底座的安裝調(diào)整 底座是中心架的基礎(chǔ)，其上安裝左右支架、滾輪等部件，并可在床身上移動。底座上A 、B 、C 各面與床身相應(yīng)各面接觸并滑動，G 、D 、H 面分別與支架體接觸并滑動，是支架體定位基準(zhǔn)面，如圖1、圖2所示。中心架整體在床身上移動時(shí)應(yīng)保持運(yùn)動平穩(wěn)，精度穩(wěn)定，潤滑油膜均勻。工藝要求：A 、B 、C 各面與床身導(dǎo)軌面接觸面積應(yīng)均勻；接觸面積長度方向70%以上，寬度方向50%以上；刮研點(diǎn)不少于6個(gè)/25mm2；0.04mm塞尺局部插入深度不大于25mm。
首先，刮研A 、B 面。將底座置于調(diào)整好的床身上進(jìn)行合研A 、B 面，按工藝要求刮研，至檢查合格。其難點(diǎn)在于，刮研A 、B 面時(shí)，必須同時(shí)保證A 、B 面與上平面G 平行，確保支架體定位基準(zhǔn)面精度可靠。其工藝方法是：分別在底座G 面前段、后段上放平尺，并移動平尺調(diào)整好位置，檢查接觸面0.02mm塞尺不入，然后分別移動表座檢測G 面上四點(diǎn)并記錄數(shù)值，控制平行度誤差不大于0.02mm，如圖2所示。
其次，將底座C 面與床身進(jìn)行合研，刮研C 面至各項(xiàng)精度檢查合格。其重點(diǎn)是在刮研C 面時(shí)，應(yīng)同時(shí)控制支架體移動基準(zhǔn)面D 、H 與C 面垂直度誤差不大于0.04mm，最終保證安裝滾輪軸線與床身平行度要求。在加工底座時(shí)，已控制D 、H 兩面平行度誤差不大于0.02mm，只需要裝配時(shí)保證其中一面與C 面垂直要求即可。由于不能直接測量其垂直度誤差，需采用以下方法：將90°角尺調(diào)平找正，一面靠緊H 面，用0.02mm塞尺檢查不入，然后移動90°表座測量水平面內(nèi)床身導(dǎo)軌面與角尺面平行度，記錄數(shù)值，控制其精度不大于0.02mm/500mm，以此保證C 面和D 、H 面之間垂直度要求。
（2）支架體的安裝調(diào)整 左右支架體安裝在底座上，其上安裝滾輪，該支架體可按支撐工件外圓尺寸大小，通過絲杠傳動在底座上移動進(jìn)行調(diào)整。其工藝重點(diǎn)是：各滑動面與底座之間的位置精度和配合精度，同時(shí)保證支架體中心孔的位置精度。以底座上G 、D 、H 各面為基準(zhǔn)，分別進(jìn)行左右支架體各配合面刮研，要求達(dá)到：各接觸面積均勻；接觸面積長度方向70%以上，寬度方向50%以上；刮研點(diǎn)不少于6個(gè)/25mm2；0.04mm塞尺不入。在刮研各面時(shí)，關(guān)鍵要同時(shí)控制左右支架體中心孔軸線與床身導(dǎo)軌面平行度，即滾輪中心孔位置精度。其工藝方法是：如圖3所示，將檢套、檢棒分別穿入支架體滾輪中心孔中，調(diào)整好檢套、檢棒位置，然后移動90°表座分別測量支架體中心孔軸線與床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)、水平面內(nèi)的平行度，將其精度控制在≤0.03mm/500mm，以保證安裝滾輪后，滾輪所支撐工件位置精度的準(zhǔn)確。
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