山東理工大學 （淄博 255049） 王治華

山東冶金機械廠 （淄博 255064） 苑力力

我廠承攬的煉鋼輔助設備氧槍升降裝置中，有一大型卷筒，直徑794mm，長度1300mm，兩端外圓各車制左旋和右旋的圓弧形繩槽（見圖1）。因該工件使用時需頻繁穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，故加工需要嚴格保證內(nèi)孔和外圓的同軸度以及兩端繩槽的旋入點和旋出點在同一基面上，加工困難較大。以前該類零件加工時采取鉗工劃線、鏜床加工總長及內(nèi)孔、裝入心軸再由車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)并車制心軸，費時費力，成本高、效率低。我廠技術(shù)人員經(jīng)過認真研究思考，采取借助C630單動卡盤、制作輔助工裝、巧改掛輪等措施，僅利用CW61125車床就完成了零件內(nèi)孔外圓部分的加工。

圖1 卷筒

1.巧妙利用C630單動卡盤加工外圓

由于零件直徑和長度尺寸都比較大，車削時振動較大，影響加工面表面粗糙度。粗車外圓時需要采取一夾一頂?shù)难b夾方法，而零件毛坯兩端都有孔，要頂住尾端需車制盤狀堵頭，但該類零件生產(chǎn)量不大而且尺寸經(jīng)常變化，專門車堵頭會造成不必要的浪費，而且效率低。利用C630單動卡盤進行加工，不必專門車堵頭，不同內(nèi)徑都可以使用，節(jié)約了時間并降低成本。具體步驟如下：

（1）首先測量C630單動卡盤內(nèi)孔尺寸，配車堵頭，止口直徑比卡盤內(nèi)孔小0.05mm，端部打好60°中心孔。

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

圖2 利用卡盤裝夾卷筒毛坯

（3）調(diào)整CW61125機床卡盤四爪，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）粗車外圓留3mm余量，測量工件圓度是否符合技術(shù)要求。因為零件使用時需以較快的速度旋轉(zhuǎn)，因此，加工的每一步對圓度都有要求。作為車削內(nèi)孔的找正基準面，對粗車好的外圓進行圓度測量，對后續(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單動卡盤，依次車好零件內(nèi)孔各部尺寸。

（6）卸下零件及中心架，二次上C630單動卡盤，兩端調(diào)正、夾緊，夾緊時力度要適當，避免工件變形，準備精車外圓。

2.非標螺距掛輪的制作

該卷筒繩槽螺距為27mm，CW61125車床走刀箱的銘牌上沒有該尺寸螺距的擋位，屬于非標準螺距，這就需要設計制作掛輪實現(xiàn)螺距為27mm的繩槽車削。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個新掛輪，非常繁瑣，制作成本也高。

經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，使用的CW61125機床掛輪主動輪模數(shù)m=2.5mm，齒數(shù)z=52。走刀箱銘牌上標識的標準螺距中有18擋位，如果選用該擋位那么現(xiàn)在傳動比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主動輪，通過調(diào)整中心距實現(xiàn)傳動比要求。這樣，只需將主動輪52個齒，更換為齒數(shù)z=1.5×52=78的即可實現(xiàn)新的傳動比，進而實現(xiàn)P=27mm的螺距尺寸。這樣通過制作一件m=2.5mm，z=78的新掛輪，把走刀箱手柄打到P=18mm位置，即可車出P=27mm的繩槽。

3.左右旋繩槽的車削

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

（2）車繩槽的準備工作。將走刀箱手柄打到銘牌標識的螺距P=18mm的位置，經(jīng)過更換掛輪此位置即是車削螺距P=27mm的位置。準備車削左右旋繩槽。此處要特別注意，根據(jù)使用需要，卷筒旋轉(zhuǎn)時，兩側(cè)鋼絲繩同時開始纏繞，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在同一基準面上。因此，在車繩槽之前，取一劃針，壓在刀架上，主軸不動，從卷筒軸向一端到另一端劃一直線，作為車制螺旋線的起始和結(jié)束基準。

（3）左右旋繩槽的車削。由于工件本身直徑和長度較大，車削繩槽時容易因振動產(chǎn)生“打突”，此處采取分層切削法?！胺謱臃ā避囅鲌A弧槽實際上是直進法和左右切削法的綜合應用，即不是一次性就把圓弧槽切削出來，而是把槽分成若干層(每層大概1～2mm深)，轉(zhuǎn)化成若干個較淺的槽來進行切削，從而降低了車削難度。每一層的切削都采用先直進后左右的車削方法。由于左右切削時槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向(沿導軌方向)進給即可。這樣，基本上克服了三面切削、排屑困難、容易扎刀等問題，能得到較清晰的槽型，同時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的圓弧刀進行分層粗車繩槽（見圖3）。

圖3 分層車圓弧槽示意圖

4.結(jié)語

采取利用舊的C630單動卡盤、設計改造走刀箱掛輪等有效措施，實現(xiàn)了這一大直徑的非標螺距左右旋卷筒的車削加工，既簡化了工藝，又提高了效率，降低了成本。而且在車削繩槽時采用分層切削法，減小了切削振動，能夠得到良好的表面粗糙度，加工出滿足要求的零件。這一系列措施也為我廠同類零件的加工提供了寶貴的經(jīng)驗。