结构创新数控技术运用 设计桥壳两端轴头复合加工设备

　　具体加工工艺及步骤

　　工位布刀如图4所示。工位4：粗车外圆及端面，精加工余量0.4mm；工位3：切槽；工位2：精车外圆和端面；工位1：粗精车螺纹；工位9：粗精铣法兰盘外端面；工位7：车法兰盘内端面；工位6：铣两端12.3mm×26mm键槽；工位5：钻6－φ20.5mm孔（两端共12个孔）。

图4 工位布刀

1.车螺纹  2.精车外圆和端面  3.切槽刀具  4.粗车外圆及端面

5.钻孔“U”钻  6.铣键槽  7.车法兰内端面  8.测头  9.铣法兰外端面

　　钻孔位置的确定

　　工件安装完毕后所处的位置为机床C轴的原始零点，由于工件个体差异而造成的误差，零件初始加工孔（孔位1见图5）位置无法通过设定与C轴零点重合，则孔的位置与轮廓边缘距离就会厚薄不均。

图5 测量原理示意图

1.驱动主轴（C轴） 2.C轴运动方向  3. X轴方向  4. X轴原点

5.红外测头  6.加工工件  7.工件旋转轴线  8.孔位1  9、10.测量点

 
　　为了使工件旋转到正确的待加工位置，安装了在线检测装置。检测方法如下：

　　机床各运动部件回零到原位。让刀架旋转至测头工位，刀架滑板Z向、X向先后运动至设定位置。机床中间驱动主轴（C轴）带动工件旋转，使工件外形轮廓的一条边接触测头，此时C轴旋转停止，系统记录测量数据至变量1。然后C轴再反向旋转使工件外形轮廓的另一条边与测头接触，C轴停止转动。系统记录测量数据至变量2。即完成测量工作，经数控系统计算后，即可得到适合此工件的初始孔位置。

　　此时，刀架滑板即可退回至安全位置，刀架旋转至钻孔工位。刀架滑板Z向、X向先后运动至设定位置，系统通过内置宏程序计算所得数据，驱动工件旋转至零件初始加工孔（孔位1），即可进行钻孔加工。另外，所要加工的键槽在圆周上没有相位要求，可在任意方向加工。

　　结语

　　此设备一次性完成了桥壳两端轴头车削、钻孔及铣槽工序，工件加工的尺寸精度和孔的位置精度完全达到了用户的要求。