C61160×12重型車床床身工作面總長(zhǎng)12m，增加的數(shù)控花紋軋輥銑削裝置和原車床部分各占6m。通過3年多的使用表明，提高了生產(chǎn)率和質(zhì)量，收到了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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圖1 兩種花紋孔型展開圖
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1 數(shù)控花紋軋輥銑削裝置的用途
銑削軋輥圓柱表面花紋孔型，適用于加工圖1所示兩種花紋孔型，通過選配掛輪，也可加工其它類型的軋輥孔型。
2 數(shù)控花紋軋輥銑削裝置組成與技術(shù)參數(shù)
本裝置由分度床頭箱、銑頭架及尾座等組成。銑頭架X、Z坐標(biāo)移動(dòng)由FANUC 0—TD數(shù)控系統(tǒng)控制，與分度床頭箱的分度運(yùn)動(dòng)配合，完成同一方向、圓柱外表面上花紋孔型自動(dòng)循環(huán)加工(圖2)。主要技術(shù)參數(shù)如下：
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圖2 數(shù)控花紋軋輥銑削裝置傳動(dòng)圖
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銑削花紋軋輥孔型范圍(直徑×長(zhǎng)度)750mm×1900mm，工件最大重量10.5t，主軸中心高500mm，主軸分度轉(zhuǎn)速范圍0.1～0.29r/min，分度角3°3′3″，銑頭架Z及X坐標(biāo)移動(dòng)速度0.1～2000mm/min及0.1～2700mm/min，銑頭轉(zhuǎn)位角度±47.5°，尾座套筒行程300mm，分度床頭箱及銑頭架伺服電動(dòng)機(jī)功率為3kW及X1.0kW,Z1.5kW。
3 數(shù)控花紋軋輥銑削裝置主要結(jié)構(gòu)
- 分度床頭箱
- 分度床頭箱位于床身右端，用途是使工件裝卡在其花盤上進(jìn)行分度，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度(工件上同方向相鄰孔型所占的圓周角)。基本轉(zhuǎn)角設(shè)置了兩種：(1/59)×2p及(1/41)×2p，這兩種轉(zhuǎn)角與前述圖1形狀相對(duì)應(yīng)，變換孔型方向轉(zhuǎn)角為(1/118)×2p及(1/82)×2p兩種，并與前述圖1花紋形狀相對(duì)應(yīng)。當(dāng)兩種轉(zhuǎn)角與工件要求轉(zhuǎn)角不同時(shí)，可利用圖2中Ⅱ、Ⅳ軸右端懸伸部分加掛輪來解決。其分度原理如下：每次分度Ⅱ軸只轉(zhuǎn)一圈就停止，工件不同轉(zhuǎn)角是依據(jù)接通不同傳動(dòng)比齒輪副來達(dá)到的。如(1/59)×2p的轉(zhuǎn)角是通過
 1/59轉(zhuǎn)=(1/59)×2p弧度。
- 銑頭架
- 銑頭架能完成銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、X軸及Z軸的數(shù)控直線運(yùn)動(dòng)(進(jìn)給及快速)，還具有供機(jī)床調(diào)整用的銑頭主軸繞X軸轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)和銑刀主軸套筒的微量移動(dòng)運(yùn)動(dòng)(對(duì)刀用)。
- 尾座
- 尾座位于床身的左端，尾座可以沿床身縱向移動(dòng)，工件的松卡及頂緊靠移動(dòng)尾座上體中的套筒來完成。
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圖3 銑削起始對(duì)刀位置
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圖4 銑頭架移動(dòng)程序關(guān)系
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4 銑削花紋孔型的動(dòng)作循環(huán)
- 首先根據(jù)工件要求及花紋孔型選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的置放位置即1/41、1/59或掛輪選配出的其中一個(gè)位置，將自動(dòng)與手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至自動(dòng)循環(huán)位置。
- 按花紋孔型方向調(diào)整銑頭角度，并將銑頭架移至右端的第一個(gè)孔型的位置(圖3)。
- 輸入程序(按孔型Z坐標(biāo)編程并輸入)。
- 選擇銑刀主軸轉(zhuǎn)速(通過掛輪選定)及選定進(jìn)給速度(一般進(jìn)給速度選在20mm/min)。
- 動(dòng)作循環(huán)(圖4)。
- 第1個(gè)加工循環(huán)
- 起動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)，銑頭架沿X坐標(biāo)快速移動(dòng)AB距離趨近工件至B點(diǎn)，然后以進(jìn)給速度移動(dòng)BC距離至C點(diǎn)，銑頭架延遲瞬間后快速退回，移動(dòng)CA距離至A點(diǎn)。第1個(gè)孔型加工完畢后，為了加工第2個(gè)孔型，首先銑頭架沿Z軸向左移動(dòng)1個(gè)孔型節(jié)距OD(圖3)，然后沿X軸重復(fù)第1個(gè)孔型的加工順序，繼而再向左移動(dòng)1個(gè)Z軸(軸向)節(jié)距加工第3個(gè)孔型……直至加工完本行中最左邊一個(gè)孔型之后，分度床頭箱進(jìn)行分度，進(jìn)行第2行最左端一個(gè)孔型的加工，銑頭架向右移位加工第2個(gè)孔型……至第2行最右端一個(gè)孔型加工完后分度，加工第3行，如此繼續(xù)下去(圖5a)直至最后一行的最后一個(gè)孔型加工完畢，退刀，至此同一個(gè)方向的孔型全部加工完畢(第1個(gè)加工循環(huán)完畢)。銑刀停轉(zhuǎn)。
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圖5 孔型加工
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- 第2個(gè)加工循環(huán)
- 將銑頭架銑刀軸線(圖3)扳成與第1種孔型方向成90°(據(jù)孔型方向要求)的位置，將分度轉(zhuǎn)換開關(guān)(實(shí)現(xiàn)前述圖1中兩種花紋軋輥孔型的開關(guān)，亦通過圖2中電磁離合器YC1～YC4得電與否使傳動(dòng)鏈中不同齒輪嚙合)扳成1/118或1/82的位置。然后進(jìn)行一次手動(dòng)分度。銑頭架向右移位，移位距離為孔型軸向節(jié)距的1/2，起動(dòng)自動(dòng)循環(huán)，銑刀旋轉(zhuǎn)并依照?qǐng)D5b所示步驟進(jìn)行加工，直至第2種孔型方向的最后一個(gè)孔型銑削完畢(第2個(gè)加工循環(huán)完畢)。退刀、銑刀停轉(zhuǎn)。至此一根花紋軋輥外圓柱面的交錯(cuò)的花紋孔型加工結(jié)束。
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