非標(biāo)準(zhǔn)螺距左右旋卷筒的車(chē)削加工

山東理工大學(xué) （淄博 255049） 王治華

山東冶金機(jī)械廠 （淄博 255064） 苑力力

我廠承攬的煉鋼輔助設(shè)備氧槍升降裝置中，有一大型卷筒，直徑794mm，長(zhǎng)度1300mm，兩端外圓各車(chē)制左旋和右旋的圓弧形繩槽（見(jiàn)圖1）。因該工件使用時(shí)需頻繁穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，故加工需要嚴(yán)格保證內(nèi)孔和外圓的同軸度以及兩端繩槽的旋入點(diǎn)和旋出點(diǎn)在同一基面上，加工困難較大。以前該類(lèi)零件加工時(shí)采取鉗工劃線、鏜床加工總長(zhǎng)及內(nèi)孔、裝入心軸再由車(chē)床加工外圓繩槽的加工工藝。雖然可以保證精度，但需要多次周轉(zhuǎn)并車(chē)制心軸，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高、效率低。我廠技術(shù)人員經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究思考，采取借助C630單動(dòng)卡盤(pán)、制作輔助工裝、巧改掛輪等措施，僅利用CW61125車(chē)床就完成了零件內(nèi)孔外圓部分的加工。

圖1 卷筒

1.巧妙利用C630單動(dòng)卡盤(pán)加工外圓

由于零件直徑和長(zhǎng)度尺寸都比較大，車(chē)削時(shí)振動(dòng)較大，影響加工面表面粗糙度。粗車(chē)外圓時(shí)需要采取一夾一頂?shù)难b夾方法，而零件毛坯兩端都有孔，要頂住尾端需車(chē)制盤(pán)狀堵頭，但該類(lèi)零件生產(chǎn)量不大而且尺寸經(jīng)常變化，專(zhuān)門(mén)車(chē)堵頭會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，而且效率低。利用C630單動(dòng)卡盤(pán)進(jìn)行加工，不必專(zhuān)門(mén)車(chē)堵頭，不同內(nèi)徑都可以使用，節(jié)約了時(shí)間并降低成本。具體步驟如下：

（1）首先測(cè)量C630單動(dòng)卡盤(pán)內(nèi)孔尺寸，配車(chē)堵頭，止口直徑比卡盤(pán)內(nèi)孔小0.05mm，端部打好60°中心孔。

（2）測(cè)量工件右端內(nèi)孔直徑，將C630卡盤(pán)卡爪直徑調(diào)整至小于內(nèi)孔5mm，把卡盤(pán)裝入毛坯內(nèi)孔后，用扳手逐一調(diào)整、夾緊，如圖2所示。

圖2 利用卡盤(pán)裝夾卷筒毛坯

（3）調(diào)整CW61125機(jī)床卡盤(pán)四爪，使直徑小于工件左端內(nèi)孔5mm，吊起裝好堵頭的工件裝夾，尾座頂尖頂住堵頭的60°中心孔。自床頭至床尾依次找正工件毛坯，然后夾緊。

（4）粗車(chē)外圓留3mm余量，測(cè)量工件圓度是否符合技術(shù)要求。因?yàn)榱慵褂脮r(shí)需以較快的速度旋轉(zhuǎn)，因此，加工的每一步對(duì)圓度都有要求。作為車(chē)削內(nèi)孔的找正基準(zhǔn)面，對(duì)粗車(chē)好的外圓進(jìn)行圓度測(cè)量，對(duì)后續(xù)的加工和零件的性能都有比較重要的意義。

（5）上中心架，卸下C630單動(dòng)卡盤(pán)，依次車(chē)好零件內(nèi)孔各部尺寸。

（6）卸下零件及中心架，二次上C630單動(dòng)卡盤(pán)，兩端調(diào)正、夾緊，夾緊時(shí)力度要適當(dāng)，避免工件變形，準(zhǔn)備精車(chē)外圓。

2.非標(biāo)螺距掛輪的制作

該卷筒繩槽螺距為27mm，CW61125車(chē)床走刀箱的銘牌上沒(méi)有該尺寸螺距的擋位，屬于非標(biāo)準(zhǔn)螺距，這就需要設(shè)計(jì)制作掛輪實(shí)現(xiàn)螺距為27mm的繩槽車(chē)削。按照常規(guī)方法，根據(jù)公式（z1/z2）（z3/z4）=i原（P/P1） （其中z1、z2、z3、z4為掛輪齒數(shù)，P為工件螺紋螺距，P1為銘牌上任意選取的螺距），需要配置4個(gè)新掛輪，非常繁瑣，制作成本也高。

經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，使用的CW61125機(jī)床掛輪主動(dòng)輪模數(shù)m=2.5mm，齒數(shù)z=52。走刀箱銘牌上標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)螺距中有18擋位，如果選用該擋位那么現(xiàn)在傳動(dòng)比i=（27/18）i原=1.5i原，由于掛輪中心距可以在約80mm范圍內(nèi)調(diào)整，因此可以只更換一個(gè)主動(dòng)輪，通過(guò)調(diào)整中心距實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比要求。這樣，只需將主動(dòng)輪52個(gè)齒，更換為齒數(shù)z=1.5×52=78的即可實(shí)現(xiàn)新的傳動(dòng)比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)P=27mm的螺距尺寸。這樣通過(guò)制作一件m=2.5mm，z=78的新掛輪，把走刀箱手柄打到P=18mm位置，即可車(chē)出P=27mm的繩槽。

3.左右旋繩槽的車(chē)削

（1）精車(chē)外圓。將裝好工裝的卷筒再次吊裝、裝夾，嚴(yán)格找正后精車(chē)外圓。精車(chē)外圓時(shí)使用右偏刀，選用YT15刀頭，前角采用10°～15°，切削速度vc= 795π×35/1000=87.4m/min；進(jìn)給量f=0.4mm/r；背吃刀量ap=0.5mm，精車(chē)外圓至φ794mm 。

（2）車(chē)?yán)K槽的準(zhǔn)備工作。將走刀箱手柄打到銘牌標(biāo)識(shí)的螺距P=18mm的位置，經(jīng)過(guò)更換掛輪此位置即是車(chē)削螺距P=27mm的位置。準(zhǔn)備車(chē)削左右旋繩槽。此處要特別注意，根據(jù)使用需要，卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩側(cè)鋼絲繩同時(shí)開(kāi)始纏繞，保證相關(guān)件平衡升降，這就要求兩側(cè)繩槽的旋入和旋出點(diǎn)在同一基準(zhǔn)面上。因此，在車(chē)?yán)K槽之前，取一劃針，壓在刀架上，主軸不動(dòng)，從卷筒軸向一端到另一端劃一直線，作為車(chē)制螺旋線的起始和結(jié)束基準(zhǔn)。

（3）左右旋繩槽的車(chē)削。由于工件本身直徑和長(zhǎng)度較大，車(chē)削繩槽時(shí)容易因振動(dòng)產(chǎn)生“打突”，此處采取分層切削法?！胺謱臃ā避?chē)削圓弧槽實(shí)際上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用，即不是一次性就把圓弧槽切削出來(lái)，而是把槽分成若干層(每層大概1～2mm深)，轉(zhuǎn)化成若干個(gè)較淺的槽來(lái)進(jìn)行切削，從而降低了車(chē)削難度。每一層的切削都采用先直進(jìn)后左右的車(chē)削方法。由于左右切削時(shí)槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向(沿導(dǎo)軌方向)進(jìn)給即可。這樣，基本上克服了三面切削、排屑困難、容易扎刀等問(wèn)題，能得到較清晰的槽型，同時(shí)能加大切削用量以提高生產(chǎn)效率，而且容易保證尺寸精度和獲得較好的表面粗糙度。采用尺寸為R6mm的圓弧刀進(jìn)行分層粗車(chē)?yán)K槽（見(jiàn)圖3）。

圖3 分層車(chē)圓弧槽示意圖

4.結(jié)語(yǔ)

采取利用舊的C630單動(dòng)卡盤(pán)、設(shè)計(jì)改造走刀箱掛輪等有效措施，實(shí)現(xiàn)了這一大直徑的非標(biāo)螺距左右旋卷筒的車(chē)削加工，既簡(jiǎn)化了工藝，又提高了效率，降低了成本。而且在車(chē)削繩槽時(shí)采用分層切削法，減小了切削振動(dòng)，能夠得到良好的表面粗糙度，加工出滿(mǎn)足要求的零件。這一系列措施也為我廠同類(lèi)零件的加工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。