特殊轴件外表面车削优化实例

1.车削特大滚筒类工件外圆表面

某厂在C650型（旧车床型号，最大加工直径为650mm）车床上加工ϕ800mm的大滚筒时，采用了不破坏车床原结构和不降低加工精度的方法，使质量完全可靠，加工效果达到了工件技术要求。

图2-191 改装车床加工特大滚筒外圆表面

1—辅助床鞍 2—刀架 3—滚筒体工件 4—连杆（材料为40号角钢） 5—尾座 6—心轴

如图2-191所示，辅助床鞍1用HT200～HT300灰铸铁铸造，经加工、配研后安装到车床导轨上，连杆4右端与车床原溜板箱连接在一起（图中未画出），左端连接到辅助床鞍上。从图中可以看出，车刀切削时的刀尖低于滚筒工件的中心线，从而放大了工件回转空间（使车床的有效回转空间从ϕ650mm扩大到了ϕ850～ϕ860mm）。这时，尽管加工时的切削力仅压在车床内侧的导轨上，但由于导轨的受力方向比较合理，且受力导轨的截面很大，完全可以承受切削滚筒时的切削力。

加工时，滚筒工件一端夹在花盘上，并用卡爪夹紧和限位，另一端用尾座5的顶尖顶在心轴6的中心孔内。起动车床主轴和工件转动，移动溜板箱，通过连杆4带动辅助床鞍1及装在上面的刀架2沿导轨作进给运动，实现切削加工。考虑到连杆4较长，切削时可采用自左至右反向进给，使连杆带动辅助床鞍1进行车削。

图2-192 在C6136型车床外增加装置车削特大滚筒工件

1—主轴箱 2、14—螺母 3—轴承座 4、6—挡板 5—心轴 7—键8—减速箱 9—电动机 10、11—带轮 12、13—联轴器 15—床身 16—刀架 17—中滑板 18—垫板

辅助床鞍1的制造和安装精度直接影响车削精度，制造该部件时，力求精度要高，与导轨的贴合面尽量大，接触点应不少于车床原床鞍的接触点。为了有效润滑，辅助床鞍1上应设计注油孔及油线，两端头安装防尘毛毡。连杆的长度可做成可调式，具体做法是在连杆（角钢）上多钻几个连接孔，根据使用情况适当调节长度。另外，车床原溜板必须放置在尾座后边，以便有足够的运动距离。

图2-192所示加工大滚筒的情况与上面相似，工件通过切削需保证尺寸在ϕ1465⁰_-0.78mm和ϕ1465⁰_-1.25mm的范围内。某厂车削该工件时，在C6136型车床外增加了一套装置，设计了一根心轴5穿过筒体工件，两头分别用挡板4、6与工件上的止口及圆锥面配合，予以轴向固定，并用螺母2和14锁紧。挡板6和心轴5通过键7联接，动力经电动机→带轮→减速箱→联轴器→心轴→键传给工作。心轴5两端装配有轴承，安放在轴承座3内，对工件、心轴等起旋转和支承作用。

为了使刀架进刀能达到图示位置（即床身前端），在中滑板和刀架底之间增加了一块垫板18，并用螺钉与中滑板固定在一起。车削时，要保证工件能自由旋转而不碰到车床床身，同时要保证心轴5的轴线与车床导轨平行，其平行度误差应小于0.1mm。在中心高方向上，要保证车刀刀尖高与心轴5的中心高相一致。

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图2-193 弯接头工件

2.加工弯接头外表面

图2-193所示为弯接头工件，其外表面需要进行车削。某厂在加工该工件时，利用旋转面成形原理，采用分两次转动刀架的方法。第一步像普通工件车圆柱面那样（图2-194），先加工出EB（E′B′）段（图2-195）；车削BD（B′D′）段时，使刀架沿顺时针方向转动α/2角（图2-196a），像车圆锥面那样，将BD段加工出来；最后加工AF段，这时将刀架沿顺时针方向转动α/2角进行车削，如图2-196b所示。

图2-194 车削工件圆柱表面

图2-195 弯接头工件车削方法

该工件车削后的情况如图2-197所示。采用该加工原理和方法，其工艺性好，并且工件上的外表面和内表面都可以形成。

图2-196 将刀架转过α/2角

a）逆时针转动 b）顺时针转动

图2-197 弯接头工件车削后的情况