■ 河南百匯環(huán)保科技股份有限公司 （新鄉(xiāng) 453002） 劉賓賓

■ ■新鄉(xiāng)豫新車輛換熱設(shè)備股份有限公司 （河南 453000） 吳方利

我公司自主研制的轉(zhuǎn)鼓擠漿機(jī)，主要用于紙漿在黑液提取、漂洗等工段的壓榨脫水。其核心零件轉(zhuǎn)鼓為一直徑1.8m、長度4.1m的鼓形零件（見圖1），該零件的加工難點(diǎn)在于轉(zhuǎn)鼓過濾網(wǎng)焊接前轉(zhuǎn)鼓外圓的車削加工（見圖2）。由于零件尺寸較大，且質(zhì)量有5t多，如采用普通設(shè)備，不管選用普通臥式車床還是立式車床，都需要大型設(shè)備才能加工，本公司的所有設(shè)備都無法完成這道工序。如果采用外協(xié)加工，不僅加工費(fèi)用高昂，而且工期無法保證。為此，公司決定讓技術(shù)部根據(jù)公司實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一套工裝，專門用來加工轉(zhuǎn)鼓外圓。

圖1

我們接到任務(wù)后，先對車間現(xiàn)有設(shè)備考察了一番，發(fā)現(xiàn)有一臺20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的CW6163車床已經(jīng)廢棄，原因是設(shè)備使用年限太長，主軸跳動(dòng)厲害，精度太差，但這臺車床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、拖板及刀架沒多大問題，另外導(dǎo)軌有5m長，且由于經(jīng)常加工長度較短的零件，導(dǎo)軌磨損不算嚴(yán)重。為此，我們制定了一套改造方案，以這臺CW6163車床為基礎(chǔ)，主要利用原有進(jìn)給機(jī)構(gòu)、拖板、刀架及導(dǎo)軌部分，進(jìn)行改造。

1.設(shè)計(jì)思路

（1）該零件要求φ1 780mm外圓與兩端軸頭軸承安裝處（即φ160mm外圓）同軸度不大于0.3mm，為此，設(shè)計(jì)工裝時(shí)，考慮將兩端軸頭軸承安裝處作為基準(zhǔn)，加工φ1 780mm外圓。（備注：為了便于加工，該零件采用先將軸套分別與主、從動(dòng)軸頭熱裝，隔套與軸管焊接，然后將兩軸頭與軸管熱裝的方法組合，完成后再加工兩端軸頭及鍵槽尺寸，如圖3所示，最后組焊鼓面及其它各部分）。

（2）重新設(shè)計(jì)一套工裝，將轉(zhuǎn)鼓軸承安裝處作為安裝轉(zhuǎn)鼓的基準(zhǔn)，并另外提供一套動(dòng)力系統(tǒng)，作為轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，安裝時(shí)保證轉(zhuǎn)鼓中心與車床主軸中心平行。

（3）車床改造：想辦法讓刀架移到中托板的最前端，讓車刀直接能接觸到轉(zhuǎn)鼓的外圓進(jìn)行切削加工。

2.設(shè)計(jì)過程

（1）車床改造。①測繪原有CW6163車床相關(guān)尺寸，經(jīng)測繪床身高為850mm，刀架中心高為1 150mm。②在小托板與中托板之間增加一50mm厚的過渡墊板，將過渡墊板用螺釘固定在中托板上，并將小托板旋轉(zhuǎn)90°固定在過渡墊板上，使其與中托板軸線平行（見圖4），此時(shí)，刀架中心高為1 200mm。

圖2

（2）工裝設(shè)計(jì)。①傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算?？紤]到轉(zhuǎn)鼓外圓為多條筋板呈人字形焊接在鼓面上，切削時(shí)為斷續(xù)切削，且由于在筋板下料及焊接過程中，都會(huì)存在誤差，這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓外圓不規(guī)則，切削量不均勻，為了延長刀具的使用壽命，故選取一較低的切削速度，取35m/min。則：vc＝πDn/1 000，其中vc為切削速度，取35m/min；π取3.14；D為工件外圓，即轉(zhuǎn)鼓外圓，取1 780mm；n為工件轉(zhuǎn)速，單位為r/min。經(jīng)過計(jì)算得出n＝6.26 r/min。減速機(jī)選?。哼x用國茂擺線針輪減速機(jī)，型號為BWED53-187，速比i1＝187。電動(dòng)機(jī)選?。翰殚啘p速機(jī)許用功率表后，選電動(dòng)機(jī)型號為：Y132S-4，P＝5.5kW，n1＝1 440r/min。計(jì)算總速比：i＝n1/n＝1 440/6.26＝230。為了保證總數(shù)比及設(shè)備過載時(shí)的安全，在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間增加一套帶傳動(dòng)裝置，其速比為i2，i2＝i/i1＝230/187＝1.23，取電動(dòng)機(jī)帶輪直徑D1＝240mm，則減速機(jī)帶輪直徑D2＝D1×i2＝295mm。②根據(jù)轉(zhuǎn)鼓軸承安裝部位的尺寸設(shè)計(jì)兩端軸承座及支架?？紤]到裝卸方便，將軸承座做成剖分式，在左軸承座中裝兩套圓柱滾子軸承NJ1032，右軸承座中裝入一套雙列調(diào)心滾子軸承23032，為了防止軸向竄動(dòng)，在左軸承座右端布置一推力球軸承51132，在右軸承座右端蓋上設(shè)置一調(diào)節(jié)螺桿，用于調(diào)整軸向間隙，以控制軸向竄動(dòng)量。左支架設(shè)計(jì)時(shí)考慮減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)的安裝及皮帶的張緊，支架、底座采用焊接結(jié)構(gòu)，整個(gè)傳動(dòng)裝置（見圖5）。

圖3 1.主動(dòng)軸頭 2.軸套 3.軸管4.隔套 5.從動(dòng)軸頭

圖 4

3.安裝、調(diào)整過程

（1）將軸承座與支架固定并配打錐銷定位，將支架與底座固定并配打錐銷定位，將底座按照預(yù)定位置放置，并將地腳螺栓穿入底座地腳孔中，在兩軸承座中裝入一經(jīng)過加工的校驗(yàn)棒，在車床的刀架上裝兩個(gè)百分表，分別測量校驗(yàn)棒與車床導(dǎo)軌上下及前后的平行度，要求測量長度為3m，平行度控制在0.1mm以內(nèi)，調(diào)整底座下邊的斜墊鐵，直至達(dá)到要求，最后將底座用地腳螺栓固定（見圖6）。

（2）安裝減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、皮帶輪和聯(lián)軸器等其他部件。

（3）試車，將各軸承及端蓋裝在轉(zhuǎn)鼓軸頭指定位置，將聯(lián)軸器一端裝在減速機(jī)輸出軸上，另一端裝在轉(zhuǎn)鼓軸頭上，將轉(zhuǎn)鼓吊裝至指定位置，保證軸承位置與軸承座相對應(yīng)，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，調(diào)整軸向間隙，調(diào)整完成后，聯(lián)接聯(lián)軸器，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)，開始試車，為了提高工作效率，可在刀架上同時(shí)裝夾兩把車刀，兩刀尖相距3～4mm，由于是斷續(xù)切削，所以進(jìn)刀時(shí)一定要緩慢，刀尖剛接觸到轉(zhuǎn)鼓外圓就停止進(jìn)刀，長度方向進(jìn)給量0.5～0.8mm/r，車床轉(zhuǎn)速260～360 r/min。第一刀加工時(shí)，必須時(shí)刻注意，以免因筋板焊接不規(guī)則，導(dǎo)致吃刀量突然增大，造成打刀。第一刀加工后，測量轉(zhuǎn)鼓外圓各尺寸是否一致，是否有“吃刀”或“讓刀”現(xiàn)象。一切正常后，可根據(jù)剩余加工量合理安排吃刀量及進(jìn)給量，直至加工到圖樣規(guī)定的尺寸。

4.結(jié)語

通過該工裝的投入使用，解決了轉(zhuǎn)鼓的加工難題，降低了設(shè)備的制造成本，提高了該設(shè)備的市場競爭力。同時(shí)也為同類零件的加工，提供了一些參考。

圖5

圖6 1.刀架 2.連桿 3.百分表 4.校驗(yàn)棒