濟(jì)南重工股份有限公司 （山東 250109） 陳艷霞 孟雪芹 殷合芬

濟(jì)南重工股份有限公司是機(jī)械加工大型企業(yè)，是電廠用磨煤機(jī)的主要生產(chǎn)企業(yè)，約占市場(chǎng)總量的70%。磨煤機(jī)的主要零部件主軸承由球面襯和球面座組成，我們?cè)贑534J1立車上試制成功自動(dòng)走刀車削球面工具，效果比較好。

1.工具適用范圍及特點(diǎn)

（1）適用于1個(gè)刀架或2個(gè)刀架的大型立車（C534J1）上使用，只利用一個(gè)刀架垂直走刀，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)走刀車削球面。

（2）一套工具即可加工內(nèi)、外球面。利用內(nèi)、外靠模板就能實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外球面的加工，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，利用該工具車削球面自動(dòng)走刀，走形正確，效果良好，質(zhì)量易保證。

（3）工具適用于球面R加工較廣泛，易于更換。車削不同直徑球面時(shí)，只需更換相應(yīng)直徑的靠模板就能實(shí)現(xiàn)。

（4）工具便于安裝，易找正，進(jìn)刀量易于調(diào)節(jié)，加工球面精度高，表面粗糙度值較低。

2.工具結(jié)構(gòu)及使用原理

（1）加工外球面時(shí)的結(jié)構(gòu)及使用原理：圖1是在立車（C534J1）上加工外球面軸承襯時(shí)的示意圖，其中刀桿部裝9包括刀桿、軸承、銷軸、彈簧、擋圈及壓緊螺母等。

圖1 車外球加工示意圖

其使用原理為：加工外球面靠模6（靠模半徑R等于工件球半徑R1加上軸承的半徑R2），通過支撐5固定在同側(cè)機(jī)床刀架的外側(cè)橫梁4上，安裝時(shí)將靠模的圓弧中心與工件球面中心處在同一垂直平面內(nèi)且在同一水平線上。

刀桿架2壓緊在機(jī)床刀臺(tái)3上，刀桿部裝9裝在刀桿架2方孔中且可以在方孔中水平方向運(yùn)動(dòng)，刀桿后部固定彈簧7，彈簧通過后方壓緊螺母緊固，始終處于壓縮狀態(tài)。刀桿與靠模接觸的地方通過銷軸安裝一件軸承8，軸承通過銷軸固定在刀桿上，安裝時(shí)保證刀桿長(zhǎng)度方向中心線與工件球面水平中心線處在同一垂直平面內(nèi)且平行。

其工作原理為：機(jī)床刀臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀桿架、刀桿向上走刀，刀桿通過壓縮態(tài)彈簧，迫使軸承沿靠模作圓弧運(yùn)動(dòng)，由于軸承固定在刀桿上，所以迫使刀桿做弧面運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)外球面加工。

（2）加工內(nèi)球面時(shí)的結(jié)構(gòu)及使用原理：圖2是在立車（C534J1）上加工內(nèi)球面軸承座時(shí)的示意圖。其使用原理為：加工內(nèi)球面靠模2（靠模R半徑等于工件球半徑R1減去軸承的半徑R2）通過支撐3固定在同側(cè)機(jī)床刀架的內(nèi)側(cè)橫梁4上，安裝時(shí)將靠模的圓弧中心與工件球面中心處在同一垂直平面內(nèi)，且在同一水平線上。

圖2 車外球加工示意圖

刀桿架6壓緊在機(jī)床刀臺(tái)5上，刀桿部裝8裝在刀桿架6方孔中，且可以在方孔中水平方向運(yùn)動(dòng)，刀桿后部固定彈簧1，彈簧通過后方壓緊螺母緊固始終處于壓縮狀態(tài)，刀桿與靠模接觸的地方通過銷軸安裝一件軸承9，軸承通過銷軸固定在刀桿上，安裝時(shí)保證刀桿長(zhǎng)度方向中心線與工件球面水平中心線處在同一垂直平面內(nèi)且平行。

其工作原理為：機(jī)床刀臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)刀桿架、刀桿向上走刀，刀桿通過壓縮態(tài)彈簧，迫使軸承沿靠模做圓弧運(yùn)動(dòng)，由于軸承固定在刀桿上，所以迫使刀桿做弧面運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)球面加工。

加工內(nèi)球面原理與加工外球面類似，不同之處是，將靠模上內(nèi)弧面改成外弧面，同時(shí)工裝由工件外側(cè)移至工件內(nèi)側(cè)。

3.注意事項(xiàng)

（1）必須保證靠模板圓弧尺寸與工件球面尺寸一致（具體方法是：加工外球面時(shí)靠模R半徑等于工件球半徑R1加上軸承的半徑R2，加工內(nèi)球面時(shí)靠模R半徑等于工件球半徑R1減去軸承的半徑R2），且靠模板圓弧長(zhǎng)度必須大于工件球面長(zhǎng)度，加工外球面時(shí)，靠模板內(nèi)圓弧，加工內(nèi)球面時(shí)，靠模板外圓弧，且靠模外圓弧與直面接合處設(shè)計(jì)為圓弧過渡，有效避免了使用過程中軸承與靠模板發(fā)生干涉。

（2）需在機(jī)床橫梁上適當(dāng)位置鉆兩個(gè)螺紋孔，用來聯(lián)接并固定支撐3。

（3）安裝固定靠模板時(shí)，使靠模板中心與工件中心處在同一水平面上。其方法是：靠模板在機(jī)加工完成后由鉗工在其寬度方向適當(dāng)位置刻一水平線，在安裝時(shí)將刻線與刀桿上端面重合，并且使刀尖與工件高度方向的中心線對(duì)齊。

（4）安裝彈簧時(shí)，必須保證在刀桿運(yùn)動(dòng)過程中一直處于壓縮狀態(tài)，彈簧壓縮量可以通過后面壓緊螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（5）在刀桿運(yùn)動(dòng)過程中，保證軸承在銷軸上動(dòng)作靈活，這就要求銷軸與軸承內(nèi)孔公差及表面粗糙度等質(zhì)量要求必須嚴(yán)格按圖樣及工藝制做。

4.實(shí)際效果

主軸承是我公司主要產(chǎn)品磨煤機(jī)中的一個(gè)重要零件，體積龐大，形狀復(fù)雜，加工精度要求高，加上面臨著許多困難，如果購買或改造數(shù)控設(shè)備，需很大一筆資金。在資金緊缺、零件工期緊迫的情況下，我們積極開動(dòng)腦筋，集思廣益，利用自己的智慧研發(fā)工具，探索工藝方法，使球面尺寸精度和表面質(zhì)量也得到了提高。這種加工方法很好地解決了主軸承球面瓦和球面座的加工問題，提高了企業(yè)的加工能力和工藝水平。

采用此工具前，在加工磨煤機(jī)主軸承球面襯和球面座時(shí)，以前是由手動(dòng)刀架在立車上“趕”弧，粗車時(shí)樣板檢驗(yàn)，精車時(shí)用寬刃成形刀分段接刀“靠”形。我們也曾設(shè)計(jì)了一套機(jī)械式連桿滑塊機(jī)構(gòu)加工球面，該裝置的缺點(diǎn)是懸臂太長(zhǎng)，吃刀不能太深，加工效率低，表面粗糙度值高，精度也低。以上方法在加工球面時(shí)均存在形狀誤差大，表面粗糙度值高，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低的缺點(diǎn)。

采用此工具后，在立車上應(yīng)用，走形正確，表面粗糙度值可達(dá)Ra=3.2μm，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，質(zhì)量符合要求，效率提高5倍以上。