在发动机的制造工艺中,镗床应用颇为广泛。气缸体的缸孔、主轴孔、凸轮轴孔,以及气缸盖、连杆等等零部件上直径较大的重要孔系,不但有孔本身的精度如孔径尺寸、圆柱度等的要求,还有孔间距、孔轴心线的同轴度、垂直度、平行度等精度要求,镗削加工可以实现工件的这些精度要求。发动机性能的优劣,与镗床能实现的加工精度的高低,密切相关。发动机的制造,一般都是批量生产,为适应生产纲领,需用专用生产线和专用机床,专门对一些零件的重要孔系进行镗削加工。在柴油机的制造厂有许多专用镗床,或外购专门的机床生产厂出品的机床,或自行设计制造。本文讨论的镗床,即为专用镗床。专用镗床一般有卧式、立式、倾斜式,由床身、立柱、主轴箱、工作滑台、夹具、刀具、镗杆等部件构成。镗孔的方式有两种。一是,工件固定不动,刀具旋转并作进给运动:二是,刀具旋转,工件不旋转而作进给运动。刀具以旋转运动与轴向进给运动合成运行一个圆柱面,从而加工出孔表面。
作者曾设计一台加工机油泵壳体(简图如图1.O)的两个孔2一¢63H7的镗床。工件两个孔的孔距较小,仅为54.350+003。孔距和孔径两个尺寸精度要求都较高,给设计机床带来了难题。最初的思路是:粗精工序分别用两个工位来完成,工件一面两销定位,水平放置在夹具中央紧固定,兴具装配在水平工作滑台上,依靠水平工作台的移动,实现两个工位的转换。用立式滑台载着镗削头位粗镗、半精镗用镗削头单轴加工,镗完一个孔之后,水平工作台载着工件移动距离54-35,再加工另一个孔,在孝H镗工位,把绝大多数的加工余量切掉。二工位精镗时只加工单边余量O.2~0.3mm,以双轴主轴箱的双轴同时加工两孔以保证其较为严格的孔距精度。镗床制造完成,在试验加工时,无论怎样调整、加工余量多么小,在精镗工位双轴出现的振动现象十分明显。这是因为孔距限制了双主轴系统的径向尺寸,使其刚性严重不足,导致抗振性很弱。另外工件孔不连续,断续切削出现的交变冲击载荷致使振动极易产生。而单轴加工主轴系统径向尺寸受限程度小,能保证足够的刚度,抗振性很好。从实际加工状况看来,单轴加工的效果明显比双轴加工的效果好,根据这一实际状况,对机床进行如下处理:在保证机床水平移动工作台的动作精度的前提下(也就是保证了孔距的尺寸精度),把精镗工序调整到粗镗的单轴上,粗镗后紧接着精镗,也就是一根镗杆从下到上依次装配粗镗刀、半精镗刀、精镗刀,镗杆至上而下进给,依次实现粗镗、半精镗、精镗工序。这样的处理效果良好。依靠单轴强有力的刚性,保证了工作进给的稳定,并达到了各项精度要求。