利用C5231立式車床加工雙光輥輥筒

山東冶金機械廠（淄博 255064）苑力力 王治華

雙光輥破碎機是一種常用的冶金礦山破碎設備，適用于破碎脆的、中等硬度以下的物料，如燒結礦、煤、焦炭、爐渣、頁巖及石灰石等。破碎機輥筒由于與礦石等物料直接接觸，所以材料一般是用耐磨性好的高錳鋼或特殊碳素鋼（鉻鋼、鉻錳鋼等）制作，我廠生產的輥筒，材質為65Mn鑄鋼件，輥筒直徑為750mm，長度為1000mm（見圖1）。

圖1 輥皮

輥筒在C5231立式車床上加工時，由于裝夾后工件較高、材料硬度高、鑄件毛坯存在氣孔夾砂等缺陷，吃刀時振動大，極易產生工件傾倒現象（即俗稱“撅活”），容易造成“打刀”，加工效率、加工精度極低，質量難以保證。而且翻頭時找正困難，難以保證兩端輪轂處止口的同軸度。針對這些難題，通過討論思考，采取利用舊卡爪制作高位裝夾卡爪提高裝夾穩定性、制作翻頭定位胎實現快速翻頭找正及選擇合理的切削用量優化刀具幾何角度等一系列行之有效的措施，可以解決該加工難題，大大提高加工效率，保證產品質量。

1.制作高位卡爪實現穩定裝夾

高位卡爪（見圖2）的底座由一個大外徑φ1600mm、小外徑φ900mm、內孔φ800mm、高度400mm的圓柱件充當，在大外圓的端面均布90°鉆出4組6個M 24螺紋孔，將C5231機床原來的4件舊卡爪用M24的螺栓把合在底座上，這樣就利用廢舊件制作出了一件高位卡爪。

圖2

裝夾零件時，先將高位卡爪固定到機床工作臺上，找正后，用工作臺上的四爪夾緊高位卡爪底座的φ900mm部分，將高位卡爪固定。上工件找正時，先在工件下方放置三個千斤頂，用以調整工件。找正時先找正工件下部，找好后，用千斤頂調整工件，找圓上部，全部找正后，用高位卡爪夾緊工件，準備粗車。實踐證明，采取這種裝夾方法穩定可靠，效率高，效果非常理想。

2.車削輥筒

通過使用自制的高位卡爪實現了輥筒的穩定裝夾，找正后開始粗車外圓。由于毛坯為65Mn鑄鋼件，我們通過合理選擇切削參數來改善切削過程。

（1）粗加工時其加工表面余量不均勻，毛坯表面有硬皮，因此應選盡可能大的切削深度，而切削深度越大，其產生的切削熱量就越高，刀具承受的切削力就越大。為使刀具能承受足夠的壓應力，粗車時使用YT15硬質合金刀片，外圓選用75°偏刀，不開斷屑槽，采用負前角（－25°）和負刃傾角（－5°～0°）來增加刀具的剛性；后角在6°～8°，主偏角在10°～30°，副偏角在10°～15°。因毛坯硬度高，散熱性差，故在粗車時采用了低速（6r/min）、小進給量（0.6mm/r）來適當降低切削力，吃刀量選在5～6mm。

（2）精加工因為切削深度較小，切削力較小，切削熱量小，為了提高表面質量，采用較大前角，后角取大值10°，盡可能減少刀具與工件的摩擦和擠壓，以提高工件表面加工質量；主偏角在10°～30°；副偏角在5°～10°；為了避免切屑流出劃傷已加工的表面，采用正的刃傾角，取0°～5°；采用較高的主軸轉速（16r/min）；小的切削深度（0.5～0.8mm）和小的進給量（0.5mm/r）。

3.制作翻個定位胎快速翻個找正

車好輥筒一端后，需翻個車另一端，這時又遇到一個難題。就是由于工件太高，翻頭加工時找正非常困難。如果找正不好則會導致兩端輪轂處止口的同軸度無法保證。為了更好更快地完成翻頭找正，通過研究設計制作了一個翻個定位胎具（見圖3）。

圖3

翻頭車削時，將胎具固定在工作臺上，精車一刀上部錐面，這樣可以不用嚴格找正胎具就可以使胎具位置精度準確無誤。然后上高位卡爪，把輥筒已經精車好的一端向下安放在定位胎上，利用胎具上部錐面實現輥筒內孔的自動找正。然后找正上部，夾緊高位卡爪，精車上部（見圖4）。

圖4

利用胎具自動定心找正，可以實現翻頭加工時又快又好找正同心，使加工零件兩端同軸度要求得以保證。采取同樣的車削方法和參數車好輥筒的另一端。

4.結語

通過制作高位卡爪、翻個定位胎、合理的選擇切削用量和刀具角度，實現了65Mn鑄件雙光輥輥筒在C5231立式車床上的精確加工，不僅解決了生產難題，更為同類零件的加工積累了經驗，值得推廣應用。