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【摘 要】 通常卧式车床溜板箱的孔系加工效率低，通过工艺的改进，能够大大提高加工效率，本文将进行分析。
【关键词】 溜板箱；孔系加工；效率
一、前言
在生产过程中，由于溜板箱箱体孔系加工低大大降低了工作的效率，增加了生产成本。通过对溜板箱的孔系的精加工改进，能够大大提高加工效率，为生产带来更多的效益。
二、影响箱体孔系精加工效率的原因分析
溜板箱箱体是卧式车床三箱之一。箱体结构复杂，共有11串孔，孔系繁多，且孔径尺寸精度均在七级以上，粗糙度均在Ra1.6μm以上。这给精加工带来困难，直接影响加工效率，给批量生产带来了很大困难。过去在普通镗床T68上精加工溜板箱箱体各孔系时，每班只能完成两件，造成加工效率低下的主要原因有：
1、箱体找正困难，频繁调整换刀、单刀镗孔，反复测量等耗时费事；
2、工件二、三排孔孔深尺寸较大，壁薄而不均匀、不连续，悬臂镗孔直接影響箱体孔的表面加工质量和加工效率；
3、操作工劳动强度大，且对操作工加工水平要求较高。因此整个箱体孔系精镗加工工序效率低，满足不了批量生产的需要。随着生产批量的增加，采用了专业工装卡具、专用铰刀，在摇臂钻床上铰孔的加工方法，效率虽有提高，但还是满足不了市场的发展和批量生产的需求。箱体孔系精加工工序成为整个箱体加工生产节拍中成瓶颈。
三、加工工艺分析
采用一组多孔同时加工的方法，来提高加工效率。铰孔加工示意图如图1所示，是溜板箱箱体部分典型孔的加工方法。
1、不同孔径两孔的铰削加工
如图1所示，I、Ⅱ轴线各有两孔。I轴左端孔为Φ62J7，右端孔为Φ38J7；Ⅱ轴左端孔为Φ80J7，右端为Φ72J7。两组孔径偏大，在满足铰刀杆强度、刚度、稳定性和铰孔精度的前提下，采用套式硬质合金复合铰刀，既减小了铰刀重量，又节省了材料，便于加工制做、拆卸、更换，铰刀杆还可重复使用。选用硬质合金做刀具材料，是因为铰削铸铁时，硬质合金铰刀很少形成积屑溜，铁屑成碎粒状。在Ⅰ、Ⅱ轴两把铰刀杆上，左端分别组装Φ64和Φ82前导向套与铰刀杆联接在一起；铰刀杆右端前轴头部份导向与铰刀杆一体，直径为Φ22，为后导向。铰削时，铰刀杆上的前后导向进入前、后导向支架8～12（mm）时，两把铰刀同时铰削，可提高铰削效率。而铰刀杆上的前导向套和铰刀杆右端前轴头部份起导向支承作用，以保证两孔的加工精度。
2、两孔径接近时的铰削加工
如图1所示，Ⅲ轴左端孔径为Φ32H7，右端孔径为Φ28J7。两孔经相差不大，且孔径尺寸偏小，故采用整体式硬质合金复合铰刀较为合理。刀具的刚性也好，铰刀轴左端Φ34台阶面为前导向支承，右端前轴头Φ22部分为后导向支承。铰削过程与I、Ⅱ轴套式硬质合金复合铰刀一样。
3、不同孔径的三孔铰削加工
如图1所示，Ⅳ轴线上左端孔为Φ32H7，中间孔为Φ28H7，右端孔为Φ25H7。三孔孔径较为接近，故采用整体硬质合金复合铰刀。三孔同时铰削，可提高加工效率。由于箱体中间壁较厚，铰刀设计长度尺寸应短，有利于排屑和减少铁屑与箱体孔表面的摩擦发热，可保证中间孔表面的铰削加工质量精度。其铰削过程，导向支承与Ⅲ轴整体式硬质合金复合铰刀相同。
四、不同箱体零件滑杆孔在加工中心上加工的工艺分析
1、半封闭箱体滑杆孔的加工。此类箱体非全封闭，上面有开口（如图2），用于安装操纵及变速装置。因滑杆孔为断续深孔，需要在内部隔板毛坯面进行孔的加工，钻孔过程中刀具会沿毛坯面拔模斜度方向倾斜，即使采用多次钻扩铰工艺，也难以保证刀具加工过程中位置准确性，会造成加工后序孔的位置度超差。但上面的加工情况因夹具上的刀具导向套布置在箱体内部，并且是在加工中心上进行加工，在加工过程中根本无法进行导向套的更换，因此采用固定导向套进行刀具导向，导向套尺寸直接做成孔径的最终尺寸，并将加工刀具做成孔径的最终尺寸，一次性完成孔径的最终尺寸的加工。加工工艺过程：
（1）先使用T1号钻铰复合刀具，在零件的端面上直接加工出准20H9通孔。T1刀具较短，能够很好地保证孔的形状和位置精度。
（2）使用T2号枪钻，利用T1号刀具加工过的孔和夹具上布置的导向套作为导向，完成箱体隔板上孔的加工。内腔孔孔口的导向套，能够很好地保证孔的位置精度。
2、全封闭箱体滑杆孔的加工
如图3所示箱体内部滑杆孔系，该孔系位于接近箱体体内腔中部的两层隔板上，孔直径准30H8。第一层距左端面266mm，第二层距第一层160mm，第二层隔板为毛坯面且有较大的拔模斜度。孔系的形位公差要求较高，同轴度准0.025mm，位置度准0.1mm，平行度0.08mm。但是该件除前后端外，其余基本四面封闭，整个零件的加工工艺性较差。加工时刀具只能从箱体的前后两端分别进入箱体内部加工准30mm孔。
图3 全封闭箱体滑杆孔的加工
综上所述，加工准30mm拨叉轴孔系时，由于设备存在回转误差，工序间存在重复定位误差、刀具悬伸过长、不稳定等因素，如果从箱体两端分别对孔系进行加工，加工后的孔同轴度和平行度不能完全满足产品图纸要求。
因此，需要将加工工艺进行改进：第一步，将准30mm孔系所有孔在同一道工序上加工，消除不同夹具间的二次定位误差；第二步，将准30mm孔系同与其相关的测量基准孔在同一道工序上完成加工，消除工序间的二次定位误差；第三步，采用刀具加工自导向的方法来进行刀具定位，保证加工过程中刀具的稳定性。并且从箱体的前端进入内腔进行加工，保证刀具长度最短，同时改变刀具加工顺序及各刀具间余量的分布，保证尺寸公差。具体技改工艺为：所有刀具全部从箱体前端面进入。
（1）先使用直径为准25m7（+0.029+0.008）mm直槽钻完成准30H8mm第一层底孔的加工，保证加工后的孔径尺寸，以利于后序刀具定位使用；
（2）利用完成后准25mm孔定位，使用直径为准24.97+0.029+0.008mm加长带导向直槽钻进行第二层毛坯面底孔的加工；
（3）使用带导向的复合刀具，直径为准280-0.033mm/准29.6±0.02mm扩铰复合刀，完成第一层孔扩铰加工，并以加工完的孔为定位完成第二层孔的扩铰加工，保证孔的同轴度和平行度；
（4）用直径为准30+0.028+0.020mm导向的复合专用铰刀，完成最终孔尺寸，并利用第一层孔的自导向完成第二层孔的加工。
五、单面卧式11轴铰削组合机床的配置
组合机床的配置形式受到被加工零件的结构形式、加工要求、安装形式、导向精度及生产率等多种因素的影响。考虑到溜板箱体大面有11组孔系，且箱体宽度只有291mm，故采用单面卧式11轴铰孔组合机床，如图4所示。11组铰刀同时铰削，一次铰削成型。箱体采用一面两销完全定位，安装在专用夹具7上，两边压紧，固定在工作台8上。工作台8与工作台底座9固定联接。铰刀杆6与浮动卡头5联接，浮动卡头5与主轴箱4联接。前、后导向支架给铰刀杆起导向支承作用，以便增加铰刀杆的刚度和稳定性，同时也固定安装在夹具7上。动力头3与主轴箱4联接，安装在液压滑台1上。选择液压滑台进给，利于铰削孔时平稳进给。滑台底座2与液压滑台1、工作台底座9紧密固定联接。并单独配置液压站和液压系统一套，冷却系统、电气箱各一套。
图4 单面卧式11轴铰孔组合机床简图
1.液压滑台 2.滑台底座 3.动力头 4.主轴箱 5.浮动卡头 6.铰刀 7.夹具 8.工作台 9.工作台底座
六、结束语
通过上述分析，我们对溜板箱箱体孔系加工有了一定的认识，在实际的操作过程中，要根据实际情况进行改进，提高孔系加工效率。
参考文献：
[1]孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2010
[2]袁锡璠.现代机械制造工艺装备标准应用手册[M].北京：机械工业出版社，2012
【关键词】 溜板箱；孔系加工；效率
一、前言
在生产过程中，由于溜板箱箱体孔系加工低大大降低了工作的效率，增加了生产成本。通过对溜板箱的孔系的精加工改进，能够大大提高加工效率，为生产带来更多的效益。
二、影响箱体孔系精加工效率的原因分析
溜板箱箱体是卧式车床三箱之一。箱体结构复杂，共有11串孔，孔系繁多，且孔径尺寸精度均在七级以上，粗糙度均在Ra1.6μm以上。这给精加工带来困难，直接影响加工效率，给批量生产带来了很大困难。过去在普通镗床T68上精加工溜板箱箱体各孔系时，每班只能完成两件，造成加工效率低下的主要原因有：
1、箱体找正困难，频繁调整换刀、单刀镗孔，反复测量等耗时费事；
2、工件二、三排孔孔深尺寸较大，壁薄而不均匀、不连续，悬臂镗孔直接影響箱体孔的表面加工质量和加工效率；
3、操作工劳动强度大，且对操作工加工水平要求较高。因此整个箱体孔系精镗加工工序效率低，满足不了批量生产的需要。随着生产批量的增加，采用了专业工装卡具、专用铰刀，在摇臂钻床上铰孔的加工方法，效率虽有提高，但还是满足不了市场的发展和批量生产的需求。箱体孔系精加工工序成为整个箱体加工生产节拍中成瓶颈。
三、加工工艺分析
采用一组多孔同时加工的方法，来提高加工效率。铰孔加工示意图如图1所示，是溜板箱箱体部分典型孔的加工方法。
1、不同孔径两孔的铰削加工
如图1所示，I、Ⅱ轴线各有两孔。I轴左端孔为Φ62J7，右端孔为Φ38J7；Ⅱ轴左端孔为Φ80J7，右端为Φ72J7。两组孔径偏大，在满足铰刀杆强度、刚度、稳定性和铰孔精度的前提下，采用套式硬质合金复合铰刀，既减小了铰刀重量，又节省了材料，便于加工制做、拆卸、更换，铰刀杆还可重复使用。选用硬质合金做刀具材料，是因为铰削铸铁时，硬质合金铰刀很少形成积屑溜，铁屑成碎粒状。在Ⅰ、Ⅱ轴两把铰刀杆上，左端分别组装Φ64和Φ82前导向套与铰刀杆联接在一起；铰刀杆右端前轴头部份导向与铰刀杆一体，直径为Φ22，为后导向。铰削时，铰刀杆上的前后导向进入前、后导向支架8～12（mm）时，两把铰刀同时铰削，可提高铰削效率。而铰刀杆上的前导向套和铰刀杆右端前轴头部份起导向支承作用，以保证两孔的加工精度。
2、两孔径接近时的铰削加工
如图1所示，Ⅲ轴左端孔径为Φ32H7，右端孔径为Φ28J7。两孔经相差不大，且孔径尺寸偏小，故采用整体式硬质合金复合铰刀较为合理。刀具的刚性也好，铰刀轴左端Φ34台阶面为前导向支承，右端前轴头Φ22部分为后导向支承。铰削过程与I、Ⅱ轴套式硬质合金复合铰刀一样。
3、不同孔径的三孔铰削加工
如图1所示，Ⅳ轴线上左端孔为Φ32H7，中间孔为Φ28H7，右端孔为Φ25H7。三孔孔径较为接近，故采用整体硬质合金复合铰刀。三孔同时铰削，可提高加工效率。由于箱体中间壁较厚，铰刀设计长度尺寸应短，有利于排屑和减少铁屑与箱体孔表面的摩擦发热，可保证中间孔表面的铰削加工质量精度。其铰削过程，导向支承与Ⅲ轴整体式硬质合金复合铰刀相同。
四、不同箱体零件滑杆孔在加工中心上加工的工艺分析
1、半封闭箱体滑杆孔的加工。此类箱体非全封闭，上面有开口（如图2），用于安装操纵及变速装置。因滑杆孔为断续深孔，需要在内部隔板毛坯面进行孔的加工，钻孔过程中刀具会沿毛坯面拔模斜度方向倾斜，即使采用多次钻扩铰工艺，也难以保证刀具加工过程中位置准确性，会造成加工后序孔的位置度超差。但上面的加工情况因夹具上的刀具导向套布置在箱体内部，并且是在加工中心上进行加工，在加工过程中根本无法进行导向套的更换，因此采用固定导向套进行刀具导向，导向套尺寸直接做成孔径的最终尺寸，并将加工刀具做成孔径的最终尺寸，一次性完成孔径的最终尺寸的加工。加工工艺过程：
（1）先使用T1号钻铰复合刀具，在零件的端面上直接加工出准20H9通孔。T1刀具较短，能够很好地保证孔的形状和位置精度。
（2）使用T2号枪钻，利用T1号刀具加工过的孔和夹具上布置的导向套作为导向，完成箱体隔板上孔的加工。内腔孔孔口的导向套，能够很好地保证孔的位置精度。
2、全封闭箱体滑杆孔的加工
如图3所示箱体内部滑杆孔系，该孔系位于接近箱体体内腔中部的两层隔板上，孔直径准30H8。第一层距左端面266mm，第二层距第一层160mm，第二层隔板为毛坯面且有较大的拔模斜度。孔系的形位公差要求较高，同轴度准0.025mm，位置度准0.1mm，平行度0.08mm。但是该件除前后端外，其余基本四面封闭，整个零件的加工工艺性较差。加工时刀具只能从箱体的前后两端分别进入箱体内部加工准30mm孔。
图3 全封闭箱体滑杆孔的加工
综上所述，加工准30mm拨叉轴孔系时，由于设备存在回转误差，工序间存在重复定位误差、刀具悬伸过长、不稳定等因素，如果从箱体两端分别对孔系进行加工，加工后的孔同轴度和平行度不能完全满足产品图纸要求。
因此，需要将加工工艺进行改进：第一步，将准30mm孔系所有孔在同一道工序上加工，消除不同夹具间的二次定位误差；第二步，将准30mm孔系同与其相关的测量基准孔在同一道工序上完成加工，消除工序间的二次定位误差；第三步，采用刀具加工自导向的方法来进行刀具定位，保证加工过程中刀具的稳定性。并且从箱体的前端进入内腔进行加工，保证刀具长度最短，同时改变刀具加工顺序及各刀具间余量的分布，保证尺寸公差。具体技改工艺为：所有刀具全部从箱体前端面进入。
（1）先使用直径为准25m7（+0.029+0.008）mm直槽钻完成准30H8mm第一层底孔的加工，保证加工后的孔径尺寸，以利于后序刀具定位使用；
（2）利用完成后准25mm孔定位，使用直径为准24.97+0.029+0.008mm加长带导向直槽钻进行第二层毛坯面底孔的加工；
（3）使用带导向的复合刀具，直径为准280-0.033mm/准29.6±0.02mm扩铰复合刀，完成第一层孔扩铰加工，并以加工完的孔为定位完成第二层孔的扩铰加工，保证孔的同轴度和平行度；
（4）用直径为准30+0.028+0.020mm导向的复合专用铰刀，完成最终孔尺寸，并利用第一层孔的自导向完成第二层孔的加工。
五、单面卧式11轴铰削组合机床的配置
组合机床的配置形式受到被加工零件的结构形式、加工要求、安装形式、导向精度及生产率等多种因素的影响。考虑到溜板箱体大面有11组孔系，且箱体宽度只有291mm，故采用单面卧式11轴铰孔组合机床，如图4所示。11组铰刀同时铰削，一次铰削成型。箱体采用一面两销完全定位，安装在专用夹具7上，两边压紧，固定在工作台8上。工作台8与工作台底座9固定联接。铰刀杆6与浮动卡头5联接，浮动卡头5与主轴箱4联接。前、后导向支架给铰刀杆起导向支承作用，以便增加铰刀杆的刚度和稳定性，同时也固定安装在夹具7上。动力头3与主轴箱4联接，安装在液压滑台1上。选择液压滑台进给，利于铰削孔时平稳进给。滑台底座2与液压滑台1、工作台底座9紧密固定联接。并单独配置液压站和液压系统一套，冷却系统、电气箱各一套。
图4 单面卧式11轴铰孔组合机床简图
1.液压滑台 2.滑台底座 3.动力头 4.主轴箱 5.浮动卡头 6.铰刀 7.夹具 8.工作台 9.工作台底座
六、结束语
通过上述分析，我们对溜板箱箱体孔系加工有了一定的认识，在实际的操作过程中，要根据实际情况进行改进，提高孔系加工效率。
参考文献：
[1]孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2010
[2]袁锡璠.现代机械制造工艺装备标准应用手册[M].北京：机械工业出版社，2012