隨著窄軌機車電機生產(chǎn)量的不斷增加，現(xiàn)行的機座數(shù)控加工工藝的弊端日益突出，主要表現(xiàn)為：現(xiàn)行工藝的加工精度過于依賴機床精度，無法通過人工干預提高機座加工精度；現(xiàn)行工藝在產(chǎn)量大幅提高后顯得生產(chǎn)效率較低且相應的加工成本高。

　　窄軌電機機座加工的主要難點是加工機座兩端止口和兩端抱軸，要精確保證兩端止口的同軸度，兩端抱軸的同軸度，止口軸線和抱軸軸線平行度和間距，本文主要對比窄軌電機機座加工原加工工藝和新型加工工藝的不同之處和各自的優(yōu)缺點，同時說明新型數(shù)控加工工藝的可行性和優(yōu)越性。

1.原工藝加工方式及優(yōu)缺點

　　窄軌電機機座原加工工藝兩端止口和兩端抱軸是在臥式數(shù)控加工中心上加工完成，主要優(yōu)點為自動化程度高，對操作工加工技能要求低，幾乎所有工序都由機床自動加工完成。

　　原工藝的主要缺點為過于依賴機床精度，例如兩端止口加工是通過掉頭加工來保證兩端止口的同軸度和兩端面的平行度，由于機床X軸和Y軸的重復定位精度、B軸的回轉(zhuǎn)精度均能嚴重影響工件的最終加工精度，下面介紹機床各加工軸的定位誤差對工件加工精度的影響。假如X軸和Y軸的重復定位精度為x和y，則由機床X軸和Y軸重復定位精度導致工件同軸度的誤差

　　假設(shè)止口長度為L，B軸的回轉(zhuǎn)角度誤差為b，B軸的回轉(zhuǎn)精度對同軸度的影響為：

　　2=2Lsin（b）；

　　綜合各軸誤差最終對同軸度的影響

　　現(xiàn)以工廠正在使用的設(shè)備和加工的產(chǎn)品舉例說明（按新機床的精度參數(shù)計算），假設(shè)X軸、Y軸的重復定位精度偏差均為0.005mm，B軸的回轉(zhuǎn)定位精度偏差為0.002度，止口長度為200mm，根據(jù)上述公式，由于機床重復定位偏差導致的同軸度偏差為：

　　1=2 =2 =0.0141；

　  2=2Lsin（Δb）=2200sin（0.002）=0.0140；

　　= = =0.02

　　從上述數(shù)據(jù)可看出，在新機床精度處于最好的狀態(tài)時，加工窄軌電機機座兩端抱軸所能達到的極限同軸度為0.02，窄軌電機機座兩端止口和兩端抱軸的同軸度要求為0.05mm，新機床能滿足機座的加工要求，但臥式加工中心機床在使用3～4年后，精度下降后就難以保證窄軌電機的加工精度，例如，如果X軸、Y軸的重復定位精度為0.009mm，B軸回轉(zhuǎn)精度偏差為0.005度，最終的同軸度將變?yōu)?.051。這將不能滿足機座的同軸度要求。并且，由于臥式加工中心機床昂貴，刀具昂貴，導致機座加工費用較高，效率也不是很高。

2.使用雙桿鏜數(shù)控加工的新型工藝的介紹及優(yōu)勢

　　雙桿鏜是一種專用設(shè)備，在以前帶抱軸的產(chǎn)品數(shù)控加工中大量應用，可在一次裝夾狀態(tài)下完成止口軸線和抱軸軸線的數(shù)控加工，由于機座兩端止口和兩端的抱軸在一次裝夾狀態(tài)下完成（不像在臥式加工中心上需要掉頭加工），所以機座兩端止口和兩端抱軸的同軸度容易保證，且受機床精度影響較小（工藝上俗稱一刀活）。但從沒有在窄軌車機座數(shù)控加工中使用，主要原因是：窄軌車兩個軸線（機座止口軸線和抱軸軸線）距離太近（一般小于400mm，甚至到300mm），雙杠鏜兩個鏜桿的間距不能調(diào)節(jié)至這么小，無法在一次裝夾下同時完成對兩個軸線的數(shù)控加工。

　　為了克服雙桿鏜的自身缺陷，在新工藝中采用先數(shù)控加工機座止口軸線，完成機座其余必要的數(shù)控加工后，然后以機座止口為定位基準，再加工抱軸軸線。這種工藝的難點是：①如何保證抱軸軸線與止口軸線的平行度；②如何保證抱軸軸線與止口軸線的間距；③如何保證兩軸線與機座內(nèi)腔的夾角。

　　為了解決上述問題，采用了一種新型工裝，該工裝的主要組成部分為：①工藝軸，該工藝軸帶兩個定位止口和兩端軸伸，工藝軸的定位止口用來和機座上已數(shù)控加工的止口配合，軸伸用來和導軌上定位孔配合。②兩端微型導軌，導軌上帶有內(nèi)和工藝軸軸伸配合的滑塊，滑塊可以在導軌上調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)滑塊和基準孔的距離，調(diào)節(jié)好后可以用滑塊上帶的鎖緊螺栓將滑塊固定在導軌上。③基準孔，使用時將該基準孔調(diào)節(jié)至與雙桿鏜的鏜桿同軸。④內(nèi)腔校正基準，通過設(shè)定標準角度板，校正機座內(nèi)腔，保證兩軸線與內(nèi)腔的夾角。

　   1-工裝底板；2-帶有導向槽的左、右支撐；3-左、右抱軸基準；4、5-可沿導向槽滑動的左、右滑塊；6-控制工藝轉(zhuǎn)軸沿滑塊軸向位置移動的調(diào)節(jié)裝置；7-控制滑塊沿徑向位置移動的調(diào)節(jié)裝置；8-工藝轉(zhuǎn)軸；9-壓板，與滑塊配合可將工藝轉(zhuǎn)軸抱緊；10-用于校正機座內(nèi)腔的角度基準板。

　　 11-牽引電機機座的主軸線，即工裝安裝工藝轉(zhuǎn)軸的軸線；12-牽引電機機座的抱軸孔軸線，即工裝的左、右抱軸基準軸線；13-牽引電機的內(nèi)腔主機面。

　　現(xiàn)結(jié)合附圖一與附圖二來說明具體使用過程。

　　（1）裝夾校正工裝，使工裝左、右抱軸基準的軸線與雙桿鏜鏜桿同軸。

　　（2）附圖二中R為被數(shù)控加工機座主軸線與抱軸軸線的距離，通過調(diào)整工裝的左、右滑塊，使工裝左、右滑塊軸孔軸線與左、右抱軸基準的軸線的距離為R（此時用工裝完成了對R的控制）。

　　（3）將工藝轉(zhuǎn)軸裝配在機座止口上，用工藝轉(zhuǎn)軸的軸伸定位將機座裝配在左、右滑塊上。

　　（4）用帶百分表的高度尺將機座內(nèi)腔與角度基準板校平行（此時用工裝完成了對角度A的控制），然后用左、右滑塊上的壓板將工藝轉(zhuǎn)軸抱緊。此時就可數(shù)控加工抱軸孔。

　　該新型工裝的使用和調(diào)節(jié)模仿了窄軌電機在機車上安裝的方式，和雙桿鏜配合使用可滿足窄軌電機機座加工要求，且工裝成本低，精度下降后也易于恢復。同時，雙桿鏜設(shè)備價格低（只是臥式數(shù)控加工中心價格的五分之一），且相應的刀具和數(shù)控加工費用都很低，很適合大面積推廣。

3.工藝方案對比說明

4.結(jié)束語

　　此方案實施后，每臺機座加工時間縮短了3小時，設(shè)備加工費用節(jié)約850元。全年累計生產(chǎn)計劃此類電機機座約為500臺。年設(shè)備加工費用節(jié)約42.5萬元。刀具費用節(jié)約240元，年刀具費用節(jié)約12萬元。同時在質(zhì)量方面，同軸度穩(wěn)定在0.03mm左右。

　　現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品的市場競爭異常激烈，對于一些成熟產(chǎn)品 ，只有不斷采用工藝創(chuàng)新，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，不斷降低生產(chǎn)成本，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。