应用铣镗床镗轴送进的方式镗孔时,除镗轴轴线与台心纵移线交角的角误差以及镗轴移动直线度误差影响调头镗孔同轴度外,镗轴自重导致镗轴下烧的弯曲变形,也对yl成孔的形位精度产生很大影响。
在高速精镗时,由于有陀螺效应,自重力Q影响的弯曲变形很小;但低速精镗时,陀螺效应不显著,自重力Q将使镗轴产生较大的挠曲变形(装于镗轴锥孔中的刀杆若较短且轻可视为刚体)。这个变形可近似地视作悬臂梁均布载荷的弯曲变形, 在镗轴送进的镗孔时.一定直径的镗轴,仅在限定的悬伸长度之内镗孔,才能确保加工出形位精度合格的孔,超过某一定长的镗轴悬伸量,必将造成所镗孔的多项精度超差。
首先,由于镗轴自重力是固定垂直向下的方向,故镗轴这个挠曲变形误差的方向也是固定向下的,从而造成镗削时各点的实际切深不同,当镗刀头在下半圆时,镗轴自重Q的方向与切削反力T的方向相反,切削深度的改变量为镗轴自重力引起的变形量fQ,同切削反力引起的刀头让刀量之差;当刀头转到上半圆时,Q与T两力方向相同,则切削深度的改变量为。可见在镗轴回转一周的过程中,下面切削得多,上面切削得少,而左、右两边由于切削反力和镗轴自重对撞轴轴心产生的影响相同,故切削量相同(多于上面而少于下面)。从而造成镗成孔的圆度误差.
其次,随着镗轴悬伸长度的增加,自重影响增大,所镗孔的轴线有向下飘移之势。镗轴悬伸愈长,镗轴自重力愈大,刚度愈低,镗轴轴线下戮愈明显,形成被镗孔轴线的直线度误差愈大。
第三,用悬臂伸出之镗轴镗孔,必有受到切削力后的镗轴弹性变形。即让刀现象。随着镗轴悬伸长度的增加.镗轴受切削力后的让刀量也在加大,使镗成孔的直径由近到远而渐次偏小.造成被镗孔的圈柱度误差,若上述镗轴送进锤削的长孔是由调头镗削的两部分孔组成,则必也同时造成这被镗长孔的同轴度误差。
镗轴送进调头镗孔时,因镗轴自重而产生挠度所造成的同轴度误差, 减小因镗轴自重变形而造成的调头镗孔同轴度误差的途径,一是尽量选用具有粗性轴的卧式铣镗床.以增大镗轴的惯性矩,从而提高镗轴的刚度。二是注意被镗孔工件在工作台上的装夹位置,使工件调头前后都能贴近主轴箱前端面,以减小镗刀距镗轴前支承这段镗轴的悬伸量。第三则是利用其它误差因素所导致的镗轴轴线变形,与自重引起的镗轴轴线变形在相应的同一轴线截面的位置处,大小相等,方向相反而互相抵消。比如,镗轴自重引起的变形方向,总是位于z坐标轴的下方.且随镗轴悬伸长度的增加而变大,就可以利用由主轴箱的重力所引起之前立柱的变形,只要使其弯曲变形是弯向后尾简的方向,则主轴箱的倾斜便使镗轴在yz坐标平面内由下而上伸出,它与理想轴线的误差,也是随镗轴悬伸长度的增加而变大。
这样,这两种误差因素所产生的镗轴轴线的误差,大小相近,方向相反,可以抵消大部分。当然,也可在把镗轴箱装配到前立柱垂直导轨上时,通过刮修银条,人为地把镗轴调整成在yz坐标平面内由下而上伸出,以补偿镗轴自重的变形。 |