安雙薇

[摘 要] 導(dǎo)向輥是一種薄壁輥筒類細(xì)長軸件，材質(zhì)為鋁合金6000系列鋁材，剖面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成品件對表面粗糙度和同軸度要求極高、壁薄不易加工（含硅量大）、易產(chǎn)生共振。導(dǎo)向輥的精度直接影響印刷機的整體精度，對印刷質(zhì)量起著決定性作用。

[關(guān)鍵詞] 導(dǎo)向輥;細(xì)長軸;跟刀架;粗糙度;技術(shù)革新

所謂細(xì)長軸就是工件的長度與直徑之比大于25（即L/D>25）的軸類零件。在切削力、重力和頂尖頂緊力的作用下，橫置的細(xì)長軸很容易彎曲甚至失穩(wěn)，因此，車削細(xì)長軸時有必要改善細(xì)長軸的受力問題。

一、細(xì)長軸特點

由于細(xì)長軸剛性很差，在加工中極易變形，對加工精度和加工質(zhì)量影響很大。為此，生產(chǎn)中常采用下列措施予以解決：

（一）改進(jìn)工件的裝夾方法

粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。

（二）采用跟刀架

跟刀架是車削細(xì)長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細(xì)調(diào)整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。

二、導(dǎo)向輥的加工工藝過程

（一）加工流程

為保證導(dǎo)向輥能完全滿足加工精度及技術(shù)要求，導(dǎo)向輥的加工流程通常設(shè)定為：

將導(dǎo)向輥的軸頭與輥身進(jìn)行熱裝→粗車導(dǎo)向輥的外圓和兩個端面，并分別在兩個端面上打出中心孔→以兩端中心孔為基準(zhǔn)，精磨導(dǎo)向輥外圓及兩端軸頭→在動平衡機上設(shè)定動平衡，使導(dǎo)向輥平衡力矩不大于5gmm→利用數(shù)控車床精車導(dǎo)向輥外圓。

（二）加工要點

1.軸頭與輥身的熱裝形式

通常情況下，導(dǎo)向輥的軸頭與輥身都是采用熱裝形式，這樣可以減小導(dǎo)向輥圓周方向的擾動。

2.軸頭材質(zhì)的選擇

進(jìn)行熱裝的兩個組件的材質(zhì)應(yīng)該相同，這是因為如果兩個組件的材質(zhì)不同，熱膨脹系數(shù)就不同，就會影響到兩個組件的熱裝效果，所以理論上軸頭材質(zhì)應(yīng)與輥身材質(zhì)相同。

3.軸頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

除此之外，還要對軸頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計，以消除熱膨脹對熱裝效果的影響。經(jīng)多次改進(jìn)，在導(dǎo)向輥上分別加工了軸向槽和徑向槽。同時為保證薄膜在輸送過程中保持穩(wěn)定、均勻的張力，導(dǎo)向輥兩端的軸頭結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有較好的支撐能力。

三、跟刀架技術(shù)革新

在生產(chǎn)的Y125型凹版印刷機中，導(dǎo)向輥不僅壁薄、管長，材料為不易加工的鋁合金材料，要求有很高的表面粗糙度和同軸度，要達(dá)到使用要求必須滿足設(shè)計和工藝要求。對我國同行業(yè)來說生產(chǎn)長度超過2600mm的輥子尚屬首例，這就給生產(chǎn)帶來了很大的不便，在沒有經(jīng)驗可以借鑒的情況下，通過自己多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，結(jié)合這幾年生產(chǎn)鋁制導(dǎo)向輥（其他型號，輥身較短）的技術(shù)摸索。重點對刀具幾何角度、車削用量、車削速度狠下功夫。

細(xì)長軸在車削時必須使用跟刀架，再根據(jù)工件的類別選擇合理的走刀方向。雖說刀具起到了很大的作用，但是不能忽視跟刀架在車削細(xì)長軸時所發(fā)揮的決定性作用，怎么跟？跟多緊？這是擺在我們面前的首要問題。結(jié)合車間生產(chǎn)的一些寶貴經(jīng)驗，在解決上述問題之前必須合理選擇跟刀架磨頭的類型和結(jié)構(gòu)。首先采用傳統(tǒng)的鋼制和鑄鐵磨頭，不能達(dá)到設(shè)計要求，主要是走刀紋理不均勻光潔度不達(dá)標(biāo)。故此，在原磨頭前鑲嵌一枚鋼珠，在實驗同樣失敗的情況下，又將鋼珠更換成軸承，這樣雖然很大程度上提高了表面質(zhì)量，但是仍然不能滿足使用要求，而且表面仍然存在微小振紋，怎么辦？于是我想選擇一種密度較小，且能很好消除機床共振的材料，先后嘗試了黃銅、紫銅、尼龍等材料。最終經(jīng)過試驗選擇了尼龍作為磨頭。通過多次試驗，不僅保證了表面粗糙度和兩端同軸度，而且很好地滿足了設(shè)計和工藝要求，在緊接著的生產(chǎn)過程中，我發(fā)現(xiàn)跟刀架的松緊直接影響輥身的各項性能指標(biāo)，怎么自動平衡由人為因素對加工過程所造成影響呢？又通過多種方法實驗，最終在尼龍棒根部裝入一定彈力的彈簧，這樣在車削過程中由于人為造成的夾緊力不均衡和機床振動的徑向力就由彈簧自動補償?shù)袅?，從而徹底解決了精車的技術(shù)問題，由于技術(shù)革新，在生產(chǎn)完全部Y125鋁制導(dǎo)向輥后無一件不合格品，經(jīng)過本次技術(shù)革新使鋁制細(xì)長導(dǎo)向輥的生產(chǎn)邁上了一個新臺階。

四、革新效果

未革新前生產(chǎn)的同類型導(dǎo)向輥全部從臺灣進(jìn)口，費用相當(dāng)昂貴。此次技術(shù)革新后自行制造同類型導(dǎo)向輥，在各技術(shù)指標(biāo)滿足使用的前提下，并不比進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量差，并且精度有過之而無不及。按照生產(chǎn)成本來說，不僅大大降低了整臺機器的制造成本，而且每臺份為企業(yè)節(jié)約外匯資金高達(dá)幾十萬元。不僅解決了印刷機的制造瓶頸問題，還很大程度上降低了制造成本。在一定程度上提升了產(chǎn)品的市場競爭力，為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋新海，王忠倉.薄壁鋼導(dǎo)向輥加工要點[J].印刷技術(shù)，2014（8）.

[2]王曉敏.薄膜導(dǎo)向輥的加工要點[J].印刷技術(shù)，2012（18）.

[作者單位]

渭南技師學(xué)院

致謝：感謝陜西北人印刷機械有限責(zé)任公司陳惠平對此文在纂寫過程中給予的幫助。

（編輯：張佳琪）