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       摘要: 由于深孔鉆床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)副因磨損產(chǎn)生間隙，引起竄刀現(xiàn)象，通過研究分析，設(shè)計(jì)出消隙方案，并且得以實(shí)施，避免了竄刀現(xiàn)象的發(fā)生。
   
       關(guān)鍵詞: 深孔鉆床; 傳動(dòng)副; 柔性消隙機(jī)構(gòu); 竄刀

       1、原因分析
 
       中國(guó)一重軋電分廠 10 m 深孔鉆床是產(chǎn)品深孔加工工序重要精加工設(shè)備，機(jī)床鉆桿箱進(jìn)給絲杠絲母因磨損出現(xiàn)間隙，而產(chǎn)生竄刀現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品關(guān)鍵工序內(nèi)孔的加工質(zhì)量，降低了機(jī)床的生產(chǎn)效率，增加了刀具成本。一些核電、軍工產(chǎn)品如舵桿、中間軸的內(nèi)孔加工要求相當(dāng)嚴(yán)格( 內(nèi)孔表面粗糙度要求 Ｒa = 0． 8 μm) 。在進(jìn)行最后一刀光孔時(shí)，一旦出現(xiàn)竄刀現(xiàn)象，就會(huì)致使零件報(bào)廢。
 
       2 、實(shí)施方案與理論計(jì)算
 
       機(jī)床鉆桿箱采用絲杠和單絲母?jìng)鲃?dòng)副，絲杠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆桿箱進(jìn)、退刀。當(dāng)絲杠與絲母的正常磨損量超過 0． 5 mm 時(shí)，就會(huì)使加工過程中出現(xiàn) 1mm( 絲桿為雙頭) 的竄刀量，產(chǎn)品內(nèi)孔的粗糙度就難以保證了。尤其是在關(guān)鍵的最后一刀，上光刀片光里孔時(shí)，內(nèi)孔表面粗糙度與尺寸精度均無法控制。同時(shí)竄刀也會(huì)使刀具損壞，反復(fù)退出鏜桿，更換刀具，耽誤了大量時(shí)間，這種情況下只能走刀 100 mm / h ～ 200 mm / h，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)。經(jīng) 過理論計(jì)算、分析、討論決定: 在鉆桿箱尾部加裝一套絲母 B、絲母座體 B、彈簧、擋板、拉桿等 32個(gè)零部件構(gòu)成的柔性消隙機(jī)構(gòu)，如圖 1 所示。當(dāng)絲杠絲母磨損出現(xiàn)間隙時(shí)，通過彈簧彈性自動(dòng)補(bǔ)償消除間隙。根據(jù)切削原理計(jì)算最大切削力沿 Y軸方向的分力 Fy≈3 800 N，用 14 組彈簧調(diào)整壓縮量 h = 20 mm，產(chǎn)生 F0 = 14hPS = 3 833 N，可以滿足要求。
  
      
  
                                                圖 1 改裝后的機(jī)床外觀圖
  

       
  
                                             圖 2 消隙機(jī)構(gòu)示意圖
 

       3 、加工制作與安裝調(diào)整
 
       3． 1 加工制作
 
      需要加工絲母座體，鏜絲母座體里孔120 + 0． 20 mm。原 絲 母 外 圓 120 + 0． 05 mm，留0． 15 mm 間隙配合，這樣絲母 B 可以在絲母座體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。絲母通過 12 mm × 80 mm 的鍵實(shí)現(xiàn)周向定位，絲母座體按照絲母行程銑成 12 mm ×120 mm 通鍵槽。在絲母座體的正面，沿著內(nèi)孔局部鉆安裝彈簧的底孔。加工擋板后，所有零部件
準(zhǔn)備完成。
 
      3． 2 安裝調(diào)試
 
      3． 2． 1 絲母 B 與絲母座體的安裝調(diào)試首先將 14 組彈簧安裝到預(yù)鉆的底孔中，將擋板裝在絲母 B 上后一同裝入絲母座體內(nèi)，裝上定位鍵，如圖 2、圖 3 所示。檢查絲母座體與絲母 B相互反復(fù)運(yùn)動(dòng)是否順暢。
  
                                  

  
                                                     圖3 絲母座體
 

      3． 2． 2 總裝
 
     將原機(jī)床鉆桿箱的絲杠拆卸下來，將消隙機(jī)構(gòu)安裝在鉆桿箱體后面，調(diào)整中心高，并且保證兩個(gè)絲母 A、B 的距離是絲杠螺距( 20 mm) 的整數(shù)倍，調(diào)整調(diào)節(jié)拉桿( 見圖 2) ，使彈簧壓縮到 h = 20mm，回裝絲杠，可以同時(shí)旋轉(zhuǎn)通過絲母 B、A，定位絲杠后再次調(diào)整放開調(diào)節(jié)拉桿，絲母 B 反向受力，間隙消除。
 
     4 、效果驗(yàn)證
 
     ( 1) 經(jīng)過 6 個(gè)月生產(chǎn)實(shí)踐證明: 解決了因絲杠、絲母磨損產(chǎn)生間隙引起的竄刀現(xiàn)象，并且走刀平穩(wěn)，能夠達(dá)到 300 mm / h ～ 600 mm / h。
     ( 2) 降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了維修成本，減少了使用刀具成本。
 
     通過對(duì)深孔鉆床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)增加了柔性消隙機(jī)構(gòu)，解決了因絲杠、絲母磨損產(chǎn)生間隙而引起的竄刀現(xiàn)象，切實(shí)提高了機(jī)床加工的可靠性，滿足了關(guān)鍵產(chǎn)品的質(zhì)量需求，提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率，降低了成本。