馬利平

（金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司機(jī)電修配廠 陜西渭南）

一、前言

鑄球是指用于冶金礦山、水泥建材、碳酸鈣、石英砂等行業(yè)球磨機(jī)中的粉碎介質(zhì)，用于粉碎磨機(jī)中的物料，直徑有40 mm、60 mm、80 mm、100 mm、120 mm 等規(guī)格。鑄球的生產(chǎn)多采用金屬型多腔模具澆注而成。4鑄球模具上模見(jiàn)（圖1），下模見(jiàn)（圖2）。模具半年消耗300套，通過(guò)不斷改進(jìn)模具球腔加工技術(shù)，徹底解決了模具互換性差、分型面錯(cuò)位問(wèn)題，模具表面質(zhì)量提高。

圖1 4鑄球模具上模

圖2 4鑄球模具下模

二、改進(jìn)前多鑄球模具球腔加工技術(shù)方案

1.銑床工裝

圖3 立式銑床加工多鑄球模具簡(jiǎn)圖

采用立式銑床加工多鑄球模具簡(jiǎn)圖（圖3）。將多鑄球模具上?；蛳履Ｓ脡喊骞潭ㄔ谔ゾ呱?，松開(kāi)壓板后，上胎具和下胎具可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其相互位置由定位銷(xiāo)確定，然后將胎具固定在分度頭上，并將分度頭固定在銑床工作臺(tái)上。將主軸傾斜α角，再利用工作臺(tái)的平移和升降實(shí)現(xiàn)找正（找球心）和對(duì)刀。刀具裝夾后應(yīng)與立銑頭主軸垂直。

2.α角和對(duì)刀半徑e/2的確定

α角和e/2可根據(jù)幾何三角形關(guān)系進(jìn)行計(jì)算（圖 4）。

對(duì)刀半徑e/2=Rcosα

圖4 銑床主軸傾斜角和對(duì)刀半徑的確定

3.加工步驟

（1）加工球模具上?；蛳履＃ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)半球模具）上下平面及內(nèi)孔。

（2）裝夾半球模具，保證其中一個(gè)半球球心位于分度頭的回轉(zhuǎn)中心線上。

（3）將立銑頭主軸傾斜α角，并調(diào)整好對(duì)刀半徑e/2。平移并升降銑床工作臺(tái)，保證待加工半球球心與銑刀中心線重合。鎖緊銑床工作臺(tái)。

（4）主軸帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)，同時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭手柄，即可實(shí)現(xiàn)模具半球球腔的加工。

（5）當(dāng)一個(gè)半球球腔加工完成后，松開(kāi)壓板，上胎具和半球模具一起轉(zhuǎn)動(dòng)某個(gè)固定角度，用銷(xiāo)子定位，實(shí)現(xiàn)分度，加工下一個(gè)半球球腔。以此類(lèi)推，加工其余半球球腔。

三、改進(jìn)后的多鑄球模具球腔加工技術(shù)方案

1.加工原理

使用蝸輪蝸桿傳動(dòng)，在蝸輪上裝上車(chē)刀，車(chē)削時(shí)工件高速飛轉(zhuǎn)，刀具低速旋轉(zhuǎn)，車(chē)刀旋轉(zhuǎn)1/4圓周，用蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀具做合成運(yùn)動(dòng)來(lái)加工半球腔型。

2.車(chē)床工裝

采用普通車(chē)床加工多鑄球模具簡(jiǎn)圖如圖5所示。將多鑄球模具上?；蛳履９潭ㄔ谔ゾ呱希ゾ叻侄劝搴吞ゾ叻侄劝蹇上鄬?duì)旋轉(zhuǎn)，其相互位置由定位銷(xiāo)確定，然后將胎具固定在車(chē)床卡盤(pán)上，使其中一個(gè)半球球心位于車(chē)床主軸中心線上，并將重量合適的配重塊固定在車(chē)床卡盤(pán)上。再將裝上車(chē)刀的蝸輪、蝸桿裝夾在刀架上。

3.加工步驟

（1）加工球模具上?；蛳履＃ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)半球模具）上下平面及內(nèi)孔。

圖5

（2）裝夾半球模具及車(chē)刀。保證刀尖與待加工半球球心位于同一水平高度，且車(chē)刀刀尖與蝸輪回轉(zhuǎn)中心距離為球模具球腔半徑。

（3）車(chē)床主軸帶動(dòng)半球模具旋轉(zhuǎn)，同時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿上的手柄，即可實(shí)現(xiàn)模具半球球腔的加工。

（4）當(dāng)一個(gè)半球球腔加工完成后，松開(kāi)壓板，轉(zhuǎn)動(dòng)球模胎具，分度板和半球模具一起轉(zhuǎn)動(dòng)某個(gè)固定角度，上緊壓板，加工下一個(gè)半球球腔。以此類(lèi)推，加工其余半球球腔。

四、改進(jìn)后效果

用普通車(chē)床加工多鑄球模具，加工效率比銑床提高2～3倍。模具的主要加工在車(chē)床上1次裝卡即可完成，減少劃線、銑削、配鉆等工序。鉆床只用來(lái)加工側(cè)面兩個(gè)起?？?，便于生產(chǎn)安排。充分利用車(chē)間閑置車(chē)床，可以批量加工，設(shè)備和人員都可滿足生產(chǎn)需求。加工精度有所提高，用蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)加工的半球型腔是正圓，刀具切削不留死點(diǎn)，表面粗糙度值較低，如胎模再作改進(jìn)還可提高互換精度。

各工藝參數(shù)的優(yōu)化、精確控制，是加工出高質(zhì)量多鑄球模具的重要手段。在普通車(chē)床上加工多鑄球模具的新工藝方法，很好地解決了裝卡定位、分度互換問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)表明，用此方法加工模具定位準(zhǔn)確、表面粗糙度、圓度符合要求，生產(chǎn)效率高。