飛刀盤專用機床加工大型連桿

陳鑫，余以忠，劉曉軍

青島海西重工有限責任公司 山東青島 266555

1 序言

KZA180飛刀盤機床是一種用來加工大型曲軸的專用設備，其床身導軌兩端有兩個支撐床身，中間是回轉環床身。支撐床身上有V形支撐，用來支撐曲軸兩端主軸頸，對曲軸進行定位、固定；回轉環床身上有回轉刀架，回轉刀架轉動進行切削，刀架可進行徑向運動（X軸）。該床身可整體橫向移動（Z軸），也能夠縱向移動，使回轉刀架的中心與兩個支撐軸頸中心產生偏心（e軸）。回轉刀架套在曲軸的拐頸上，繞曲軸拐頸旋轉，對曲軸拐頸進行切削（見圖1）。

低速柴油機中的零件連桿，其桿身、曲線等外圓的車削通常是在重型臥式車床上進行。如果在飛刀盤機床上加工，由于連桿兩端沒有用于定位的軸頸，所以無法使用V形支撐來定位。可在連桿毛坯兩端鍛造出兩個定位軸頸，在臥式車床上車兩個定位軸頸，用來在飛刀盤V形支撐上定位，完成加工之后將這兩段軸頸作為廢料切除，但這樣增加了毛坯制造和機械加工工序的工藝成本。

圖1 曲軸加工

2 工裝

飛刀盤機床加工連桿，需要解決零件的定位、裝夾問題，并且能夠利用設備原有的定位方式，盡量減少對設備的改動。

為使連桿能在飛刀盤機床上準確定位、穩定裝夾，設計制作了一套頂尖裝置，其主要結構包括：安裝在兩個支撐床身V形支撐上的頂尖座、可伸縮的頂尖機構和托架。

工裝結構如圖2所示，頂尖座為半圓筒形，上方是凹半圓形，下方有U形槽，槽底是與上方半圓同心的凸半圓形，V形支撐插入頂尖座的U形槽內，通過槽底的凸半圓進行支撐定位。活動頂尖外部為圓筒形，安裝在頂尖座的凹半圓上，通過V形壓板將可伸縮移動的活動頂尖機構固定在頂尖座上。活動頂尖機構內部由頂尖、絲杠、螺母和套筒等組成，實現頂尖的伸縮移動。

通過調整在V形支撐與頂尖座之間的墊片厚度，使兩個尾座床身上安裝的頂尖的中心同軸。

在支撐床身的V形支撐前端面安裝托架。

圖2 工裝結構

3 加工工藝流程

圖3為飛刀盤機床連桿的加工，其工藝流程如下。

1）檢查連桿毛坯余量，并在兩端劃中心十字圓線。

2）在連桿毛坯兩端鉆中心孔。

3）在飛刀盤機床的兩個支撐床身上分別安裝頂尖、托架等工裝，調整兩頂尖同軸，用V形壓板固定。

將連桿毛坯吊至飛刀盤機床上，并穿過回轉環，伸出兩端的頂尖頂住連桿中心孔，連桿兩端的下平面用千斤頂支撐在托架上，并用壓板壓緊。

4）移動回轉刀架床身（e軸）至回轉中心與連桿中心同軸的位置。

圖3 連桿加工示意

刀具隨刀架旋轉對連桿頸進行車削（旋風車），通過刀架X軸與回轉環床身Z軸數控聯動車削連桿錐面及過渡曲線。

兩端頂尖機構類似于車床的尾座頂尖，對工件進行定位，并有一定的支撐壓力；連桿零件的兩端是扁方形狀，通過托架上的千斤頂支撐、壓板壓緊，使連桿不能轉動，對連桿進行固定。

該設備的回轉環刀架是對稱雙刀架結構（見圖4），并且兩個刀架聯動進刀。在兩個刀架上同時安裝車刀，并調整好刀具安裝的前后位置，可進行雙刀同時車削，提高加工效率；因刀具沿對稱方向切削，使零件切削受力平衡，有利于零件的加工穩定性。

圖4 回轉環刀架

4 結束語

飛刀盤機床通過使用經過改進的工裝，具備了加工大型低速機連桿的能力。對于一些專用機床，利用其自身的優勢特性，通過工裝、工藝方法的改進，可使其能夠加工其他產品，拓展了專用設備的加工范圍。