1 引言
　　在組合機床精鏜孔加工工藝中，一般均采用固定雙導(dǎo)向加工工藝，同時，為了使鏜刀桿退出工件以便裝卸工件，均在后導(dǎo)向中開設(shè)讓刀槽。筆者在負(fù)責(zé)如圖1所示的箱體零件的精鏜孔加工組合機床設(shè)計中，因工件結(jié)構(gòu)的特殊性，難于直接采用此工藝方案。經(jīng)過誤差分析，采用了工件(夾具)讓刀的工藝方案。
　　 本文基于固定雙導(dǎo)向鏜孔加工工藝的設(shè)計思想，介紹了一種利用液壓滑臺的移動性及滑臺經(jīng)輔助加工增加柱塞缸后可實現(xiàn)鎖緊的功能，在導(dǎo)向套中不采用讓刀結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)工件退出鏜刀桿進(jìn)行裝卸，從而保證單向三孔同時鏜削。
　　 2 總體方案及誤差分析與控制
　　 總體方案
　　 工藝方案
　　 圖1為工件示意圖。材料：HT200，HB175～255。如前所述，因三孔的尺寸精度、位置精度、同軸度要求高，我們采用了固定雙導(dǎo)向、單向鏜孔加工工藝方案。切削參數(shù)：v=80m/min,f=0.15mm/r,t=0.25mm。
　　 總體方案
　　 在機床總體布局時，若采用單向三孔同時加工，由于三孔間距小，固定導(dǎo)向中軸承直徑的選擇受到限制，鏜刀刀尖位置已超過后導(dǎo)向中軸承內(nèi)徑，因而無法在導(dǎo)套中開設(shè)讓刀槽，鏜刀桿不能退出工件。若采用雙向鏜孔布局又難于保證三孔的位置精度要求，且占地面積大。
　　為了達(dá)到鏜刀桿退出工件的目的，我們把前導(dǎo)向和夾具(工件)安裝于一液控輸送滑臺上，由液控輸送滑臺拖動，沿鏜刀桿軸線方向移動，使工件與鏜刀桿脫離。同時，對輸送滑臺的壓板進(jìn)行補充加工，增加了柱塞缸，保證鏜孔加工時，滑臺被鎖緊于滑臺座上，處于剛性狀態(tài)。設(shè)計時，柱塞缸鎖緊力總和必須大于加工時的總切削力。機床總體布局如圖2。
　　
　　 圖2
　　 機床工作循環(huán)如下：
　　 上料——工件夾緊——輸送滑臺工進(jìn)——夾具下降鎖緊——輸送滑臺鎖緊——主軸啟動——進(jìn)給滑臺工進(jìn)——主軸停止、周向定位——夾具抬升——進(jìn)給滑臺快退——輸送滑臺鎖緊松開——輸送滑臺快退——工件松開——下料。
　　 誤差分析與控制
　　 輸送滑臺重復(fù)定位引起的誤差
　　 影響鏜孔精度的因素很多，本文僅討論前導(dǎo)向、夾具安裝于滑臺上，以滑臺的移動，實現(xiàn)裝卸工位和加工工位的轉(zhuǎn)換對加工精度的影響。
　　設(shè)鏜刀桿軸線方向為X軸，軸線垂直面內(nèi)的水平方向為Y軸，軸線垂直面內(nèi)的垂直方向為Z軸。輸送滑臺每一次由裝卸工位移至加工工位，靠死擋鐵定位，在X向產(chǎn)生的誤差不超過±0.01mm。該誤差使Y向、Z向的誤差在每一次定位產(chǎn)生不同值，而Y向、Z向誤差對孔加工所造成的誤差為正比復(fù)影關(guān)系，因而，必須加以控制。
　　由液壓滑臺精度標(biāo)準(zhǔn)可知，滑臺移動在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度均不超過0.012mm(普通級，行程小于250mm)。如果該二項誤差完全復(fù)影于鏜孔加工中，就會造成0.034mm的孔徑尺寸誤差，使鏜孔加工精度難于保證。由于該二項誤差是存在于已加工完成的導(dǎo)軌之中，所以，我們在調(diào)定滑臺死擋位置時，采用千分表將其調(diào)定于Y向、Z向誤差值為零(或極小值)處，從而消除了輸送滑臺因加工位置不斷重復(fù)定位產(chǎn)生的誤差。
　　 夾具、前導(dǎo)向的安裝誤差
　　 裝配調(diào)整時，輸送滑臺處于靠死擋鐵定位、柱塞缸將滑臺鎖緊于滑座上，消除了導(dǎo)軌運動間隙的狀態(tài)之下。在此狀態(tài)下調(diào)整的夾具、前導(dǎo)向的安裝誤差對加工精度的影響，同安裝于剛性底座上相一致，此處不作分析。
　　 切削力作用下的誤差
　　在鏜孔加工中，作用于鏜刀上的切削力，可分解為沿X、Y、Z三向的分力，即Fx、Fy、Fz。Fx軸向力由鏜削進(jìn)給產(chǎn)生，作用于滑臺長度方向；Fy徑向力作用于孔的徑向，鏜削中不做功，對工件有壓迫作用。以上二力在精加工過程中，數(shù)值較小，此處忽略不計。Fz為主切削力，作用于孔的圓周方向，產(chǎn)生使“工件 —夾具—滑臺”系統(tǒng)反復(fù)沿鏜刀桿圓周切向方向向外傾向的趨勢。這種趨勢對加工精度造成的影響，現(xiàn)分析如下。
　　加工過程中，滑臺被柱塞缸消除了導(dǎo)軌處的運動間隙、鎖緊于滑座體上，使滑臺與滑臺體構(gòu)成剛性連接，從而形成“工件—夾具—滑臺”剛性體。鏜孔加工中，切削力對加工精度的影響，我們認(rèn)為是由于在主切削力Fz的作用下，“工件—夾具—滑臺”這一剛性體產(chǎn)生了彈性變形造成的。
　　
　　 圖3
　　 根據(jù)切削參數(shù)可求得三孔同時鏜削時的主切削力Fz約220N。如圖3所示，當(dāng)Fz作用于孔的頂點水平面內(nèi)時，剛性體彈性變形量最大。由材料力學(xué)知，這一彈性變形量為：
　　 Y=FL3/(3EJ)
　　 該值由工件、夾具、滑臺三部分彈性變形量組成。即
　　 Y=Y工件+Y夾具+Y滑臺
　　 代入數(shù)值計算得：Y＜1×10-4mm
　　 這一變形量對加工精度的影響，完全可以不予考慮。因此，設(shè)計中只要充分考慮了夾具、滑臺的剛性，即可獲得滿意的加工精度。這一分析結(jié)果與機床實際加工情況相吻合。
　　 3 結(jié)論
　　 在精鏜孔加工中，受工件結(jié)構(gòu)限制，在固定導(dǎo)向的導(dǎo)向套中，無法開設(shè)讓刀槽的情況下，采用剛性大并增加導(dǎo)軌鎖緊裝置的輸送滑臺，拖動工件(夾具)、前導(dǎo)向退出鏜刀桿實現(xiàn)讓刀，是完全可行的。并在滿足加工精度的情況下，簡化了機床結(jié)構(gòu)。