一種轉盤的工藝性分析

張維林 王晟東 楊萌杰

（西安煤礦機械有限公司，陜西 西安710200）

一臺采煤機是由無數大、中、小零件組成的，大部分零件形狀規則，而有的零件雖然小，但由于獨特的外形，加工過程較為繁瑣，難度較大。本文針對采煤機離合器上的轉盤加工過程進行分析。

1 零件結構

如圖1 為采煤機離合器上的一種轉盤，材料為45 鋼。

2 毛坯分析

不同的下料方法對應不同的加工方法，對于轉盤的下料提出了兩種方案：一是Φ120×45mm 的圓棒料，棒料對于車床加工回轉類零件有優勢，但是去除余量相對較多；二是用火焰切割機在45mm 厚的鋼板上沿周邊外形下料，單邊余量3mm（如圖2），此毛料余量較小，缺點是不利于車床加工。

3 加工方案對比

圖1 轉盤的零件結構圖

圖2 方案二下料圖

由于是單件小批量生產，且圖紙要求尺寸公差較大，考慮到本公司數控機床的加工負荷，因此所有工序都安排在普通車床CA6140 和普通銑床上NU-4 上加工。

3.1 方案一：毛料為圓鋼，加工工藝路線為車- 劃- 銑。

工序1（車）：由于棒料形狀較為規整，上三爪卡盤即可，具體操作為：夾左端，平右端面，車外圓Φ85、內孔Φ51；掉頭夾右端，平左端面，保證長短尺寸38，車凸臺Φ60，并車厚度8 的餅狀毛料成Φ112 以減少后續加工余量。

工序2（劃）：劃周邊外形線以及扁線。

工序3（銑）：從主視圖可以看出Φ85 外圓周邊的余量相當大，單邊余量為13.5mm。銑床加工分兩次裝夾，第一次裝夾用于加工240-0.2方臺及與之連接的Φ85 外圓。所用的輔具為回轉工作臺和三爪卡盤，具體操作方法為：在NU-4 工作臺上安裝回轉工作臺并進行校正，確保回轉工作臺的回轉中心與主軸同心，然后在回轉工作臺上安裝三爪卡盤，并校正以使回轉工作臺與三爪卡盤同心，最后在三爪卡盤上夾持工件并校正；第二次裝夾用于加工650-0.2扁，其中扁的加工包括8 右尺寸線（左視圖）右側Φ85 外圓處、240-0.2方臺兩側與Φ85 外圓連接處，所用輔具為虎鉗。

3.2 方案二：毛坯為火焰切割鋼板，工藝路線為劃- 車- 劃- 銑。

工序1（劃）：根據周邊余量劃車工找正用圓線及十字中心線；

工序2（車）：主要加工外圓Φ120、內孔Φ51、Φ60 凸臺，在車床上的加工難點主要是四爪裝夾找正和存在部分斷續車削。四爪卡盤擰動扳手只有一個爪可以移動，適合裝夾矩形等不規則工件。而三爪卡盤是自定心的，卡活不用找正，適合裝夾圓形或類似于圓形的工件，只要擰動扳手就始終以機床軸中心為基準在徑向移動相同的距離。斷續車削加工過程中，車刀和工件不斷受沖擊和振動，使得切削力比連續面切削要大得多，容易出現掉件、動件、碎刀、悶車等現象。因外形原因，需安裝四爪卡盤進行裝夾，其中兩爪緊貼110 方臺兩面，兩爪緊貼Φ85 外圓面。

表1 各方案加工時間對比

工序3（劃）：根據已車好外圓劃650-0.2扁線以及扁兩側方臺外形線。

工序4（銑）加工內容、方法與方案一工序3 相同。

以轉盤生產批次的數量6 件為例，各方案主要工序的準備時間、實際加工時間如表1 所示。通過表1 可以看出：方案二車工序由于需四爪找正、斷續切削，因此與方案一對比需花費較長時間，而方案一銑工序由于余量較大，雖然準備時間與方案一相同，但實際加工時間是方案二的2 倍。綜合準備時間和實際加工時間，可以看出方案二更值得推薦。

4 結論

本文針對轉盤的加工提出了兩種工藝方法，并對不同毛坯對應的工藝及操作方法做了詳細的論述，對比了兩種方法的優缺點，最終確定了最優加工方案。工藝就是在理論與實踐中探索最佳的加工方法，從而更好的服務生產、提高生產效率。