石威权 黄新勇 刘富兴

摘  要：铣削是金属加工中常用的方法之一，而龙门铣床是一种应用很广的大型加工设备，其高切削效率、大加工范围等优势使其在机械切削加工行业中始终占据着举足轻重的地位，本文主要着重于分析解决在龙门铣床制作安装过程中铣头安装时吃前后刀这一安装工序存在的问题，通过分析对比两种保证该工序要求的生产装配方法的优缺点，最终综合总结出解决该问题的方法。

关键词：龙门铣床，滑块，吃前后刀

一、简介：

在当今中国高速发展经济建设的推动下，机械行业的蓬勃发展促使大型工件越来越多，而龙门铣床是一种大型高效通用铣床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽等。可以对工件进行粗铣、半精铣和精铣。由于铣削是多刀刃进行切削，因此具有加工效率高、表面加工质量好（铣削的加工精度为IT9～IT8，表面粗糙度Ra6.3～1.4微米）等特点，大有取代刨削加工之势，而龙门铣床又是专门针对大型工件加工而设计，因此有很好的市场前景。所以专针对大型工件而设计的龙门铣床的需求必然是与日剧增的。

二、问题提出

1、机床简介

龙门铣床，结构示意图如下：

其工作原理是：工件夹持在工作台4上作X方向的进给运动，而横梁1和铣头6则均可沿Z方向作上下进给运动，滑块2带动铣头6则沿左右Y方向作进给运动，通过X、Y、Z方向的进给加铣头铣刀旋转运动来完成工件加工切削工作。该龙门铣床刚性好，动力强劲，加工范围大，同时能通过光学尺进行X、Y、Z方向的定位，并可以铣镗两用，铣床主要是用于大型工件的面、槽铣削加工以及钻、镗孔加工。

3、问题点的提出

原来使用的保证铣头吃前后刀的装配工艺方法如下：

1）、工艺方法一：

拆卸另修法（备注：以下各种方法的实施前提都要把机床的立柱水平调出来！）

这种方法的原理是通过打表记录后拆卸横梁滑块下来，再到其他铣床上再根据打表的数据重新修滑块一刀。

方法缺点

这种方法铣修出来的滑块精度不是很理想。原因主要有：

（1）加工之前的調整打表存在一定的误差;

（2）用来铣修滑块的机床存在一定的误差;

（3）装配过程中也有误差存在。

多方面不确定因素所引起误差的累积使铣修精度不好。

同时这种方法存在着效率的问题。因为要修滑块就必须：第一步把铣头拆下来;第二步要把滑块沿Y轴的运动的动力系统与滑块脱离开来，即把滑块的压板、镶条、锁滚珠螺母副的轴承座松掉;第三步才把滑块从上面用吊车吊下来。铣修好后又要按着由第三步往前装配上去。此间除了效率的问题外，还有一个重要的问题是：之前调校好的滚珠丝杆的尺寸会发生变化，影响到丝杆的使用性能和机床的精度。因此这种方法费时又费力！不适合现代社会要求的高效生产！

2）工艺方法二：座铣头修滑块法

这种方法是直接把铣头座装在工作台上，利用铣头的X方向的进刀运动、横梁沿Z轴的运动，以及滑块沿Y轴的运动，通过这三者的合成运动完成滑块的铣修。

此种方法在实际运用上存在一定的难度！主要原因表现在：

（1）由于横梁升降是由两边立柱作为定位并通过丝杆带动的。因此在加工时当滑块走完一个宽度时，横梁就要上升一个刀盘高度。其实这样修出的滑块是跟两只柱子的水平一样的，如此而来就要把柱子调成前倾或后倾或正水平。如果滑块相差很小还有可能调出来，但当遇到相差很大就不大现实了。因此当铣头装上去就达不到要求。所以这种方法没有什么可行性。

（2）如果要运用这种方法只能把滑块用铜片垫出来铣修，修好后必须把铜片抽出来。同样这种方法存在烦琐的倾向，并且因为铜片是垫于横梁研磨导轨上的，这样一来容易划花研磨导轨面。

三、改进方法的提出与实施

1、总的保证吃刀时的要求的提出

a）不需要像第一种方法那样要把滑块从横梁上拆下来，节省人力物力及时间。以保证滑块沿Y轴运动的精度和丝杆的使用性能及延长使用寿命;

b）同时解决第二种方法由于不是很切合实际，实际操作的可行性不好而对这种方法持否定的态度;

c）所设计的装置必须安装调试方便，精度能得到很好的保证;

d）符合经济性的原则，有比较强的操作适应性。

改进的方案必须满足以上条件的情况下，铣修出满足要求的滑块。

2、方法阐述

如上图1、图2所示，运用一种单柱式的结构，使丝杆带动滑块在上面滑动，以此来灵活满足不同滑块的尺寸要求。当要用此装置铣修滑块时，把装置用天车吊上机床工作台面上，在此柱子底座四周有四颗M20T型螺栓用来锁紧固定，同时在底座上还有四颗M24的外六螺栓，这几颗是用来微调此柱子与滑块的数值关系的。

3、装置优点

i.此装置操作调试比较简单易行;因此操作起来容易上手，提高工作效率。

ii.与第一;第二种方法的比较中，消除了第一种做法的许多不确定因素，为精度的稳定性奠定基础;与第二种做法相比较，减少了误差个数，由原来的两条柱子的不一致性，变为现在的单柱子。因此在加工精度稳定性方面要好。

iii.从经济的角度考虑本装置：由于铣修滑块的加工余量只有0.10～1.00mm左右，因此切削动力头可以选小功率（3KW）;动力头沿Z轴的移动是用0.75KW减速电机带动梯形牙丝杆，而电机和丝杆可用报废机床遗留下来的可用零件，因此通过改装充分利用起来，这样可以节约一部分资金投入;柱子和底板都可以找到现成的材料。此装置经常要用到，做到了物有所值。

4、在实际运用过程中的效果

i.现在此装置已经投入到实际的生产应用中，收到了明显的效果。在精度方面能达到要求，满足生产的需要。

ii.把在生产中的这一环节的生产效率提高了许多。原来用一天，有时还要多的时间缩短为现在不用半天的时间就能完成，为机床能按质按量完成节约了宝贵的时间。

四、自我总结

1）通过解决铣头吃前后刀这一问题，使自己受到了不少的启示。比如自己如何分析几种做法所存在的优缺点;如何选用材料等等。这些丰富了自己关于机械这方面的知识和见解，同时也提高了解决问题的能力。

2）在机械设备的装配过程中，大家所要达到的目的是相同的。但为怎样达到这样的目的就各有千秋了，每个人的思路都不同，采用的方式方法有所不同，有快有慢，有成功也有失败。

3）在生产实践中时刻要记住：多思考，多动脑筋。用最好的方法、用最好的工艺解决生产中所出现的问题。同时要兼顾方法工艺的经济性和实用性。

参考文献：

[1]吴宗泽.机械零件设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]梁炳文.机械加工工艺与窍门精选[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3]刘东升，尚宇，张裕华.机修钳工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2006.

作者简介：

石威权（1984），男，广东东莞，本科，技师，东莞市技师学院，主要从事机械电气实训。

黄新勇（1996），男，广东东莞，专科，技师，上海德马物流技术有限公司，主要从事机械电气调试维修。

通信作者简介：

刘富兴（1995），男，广东东莞，专科，技师，广东唯美陶瓷有限公司，主要从事机械电气调试维修。