普通車床內(nèi)圓弧加工工裝設(shè)計(jì)

朱文韜 于幫明 周博 陳文斌

摘 要：通過利用旁承圓弧加工裝置，改變普通CA6140車床圓弧加工的方式，由原手工進(jìn)給操作，改變?yōu)樽詣?dòng)進(jìn)給，利用此裝置調(diào)整半徑大小就可以加工出更多種內(nèi)圓弧，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率大大提高。

關(guān)鍵詞：普通車床;起重機(jī);旁承圓弧加工裝置

[Abstract] By using the side bearing arc processing device， changing the arc processing mode of the common CA6140 lathe from the original manual feeding operation to the automatic feeding， using this device to adjust the radius size can process more kinds of internal arcs， improve the product quality and greatly improve the production efficiency.

[Key words] general lathe，? crane，? side bearing arc processing device

自2014年以來公司處于真正意義市場經(jīng)濟(jì)時(shí)代，在“打造百億企業(yè)”和“跨入世界鐵路貨車制造業(yè)前三強(qiáng)”的目標(biāo)上，公司就必須要不斷地研發(fā)新產(chǎn)品，提高企業(yè)競爭力。尤其在新產(chǎn)品試制過程中，低成本、小投入的要求下，如何高效率的完成生產(chǎn)任務(wù)，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，同時(shí)制造出滿足圖紙要求的工件尤為重要。

機(jī)床是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。利用普通車床加工出小批量、多品種、復(fù)雜的零件，不但可以提高舊式車床的利用率，提高生產(chǎn)率，而且成本低、非常適合公司的需要。

旁承圓弧加工裝置是通過改變CA6140車床加工圓弧的進(jìn)給方式，由手動(dòng)進(jìn)給改為自動(dòng)進(jìn)給，通過這個(gè)工裝可改變半徑加工出各種圓弧，提高了生產(chǎn)效率。

1 現(xiàn)狀分析

以NS160t鐵路救援起重機(jī)的上旁承圓弧加工為例，如圖1.1所示。

上旁承圓弧加工半徑為350mm，加工余量較大，控制圓弧精度困難，并且工作量很大。在未使用此裝置以前，主要以手工操作控制圓弧精度，是利用中溜板和小溜板同時(shí)進(jìn)給，使刀具軌跡形成圓弧。粗加工采用硬質(zhì)合金刀具，精加工采用低速高速鋼刀具分段加工，工作量大。精加工內(nèi)圓弧時(shí)，采用切削速度僅為10～30m/min的高速鋼車刀，進(jìn)給速度略高的時(shí)候容易損壞，需要多次刃磨，不但增加刀具損耗，而且增加輔助刃磨和準(zhǔn)備時(shí)間，工作效率非常低。在質(zhì)量控制方面，原有刀具需要手工刃磨的圓弧，在切削過程中，由于刃磨的誤差和刀具磨損，導(dǎo)致加工后圓弧誤差較大，影響加工后的產(chǎn)品質(zhì)量。

由于此加工方法的進(jìn)給聯(lián)動(dòng)為手工控制，依靠操作者的熟練程度來控制圓弧尺寸，達(dá)到圖紙的圓弧精度要求困難，并且刀尖運(yùn)行軌跡快慢不一致，刀具易磨損，不易保證質(zhì)量，工作效率較低。

2 引用旁承圓弧加工裝置

改用旁承圓弧加工裝置，將中溜板與小溜板的手工聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)進(jìn)給，使刀尖運(yùn)行軌跡均勻一致，并且利用回轉(zhuǎn)半徑來控制所加工的圓弧尺寸，縮短了旁承加工周期，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量也可以得到保證。

將利用普通車床設(shè)備上的尾座的軸線作為此裝置的軸向圓心基準(zhǔn)，利用裝置的旋轉(zhuǎn)半徑來保證所加工圓弧的半徑尺寸要求。通過中溜板的徑向移動(dòng)，帶動(dòng)裝置圍在座軸線上的圓心繞徑向旋轉(zhuǎn)，使刀尖運(yùn)行軌跡正好符合圖紙要求的圓弧尺寸，達(dá)到在普通車床上利用此裝置加工圓弧。采用此裝置加工內(nèi)圓弧，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給，粗加工和精加工都可以采用高速切削，并且保證圓弧的尺寸。

此成果可以加工各種旁承和心盤的內(nèi)圓弧，圓弧尺寸精度要求高、表面粗糙度要求高的內(nèi)圓弧加工。目前此成果應(yīng)用在內(nèi)燃起重機(jī)上旁承、特種貨車心盤的各種內(nèi)圓弧的切削加工。將普通車床加工內(nèi)圓弧的手工操作，以類似靠模的原理，使切削變更為機(jī)動(dòng)進(jìn)給為主的切削方法。

3、對(duì)比分析

原來在普通車床加工較大內(nèi)圓弧主要使用中溜板和小溜板聯(lián)動(dòng)，使車刀運(yùn)行軌跡為圓弧的半徑，由于是手工操作，切削時(shí)很難達(dá)到圖紙要求的圓弧尺寸精度和表面粗糙度的要求。

采用此裝置進(jìn)行精加工，刀具采用硬質(zhì)合金材質(zhì)進(jìn)行高速切削加工，圓弧尺寸依靠裝置的回轉(zhuǎn)半徑來保證。

由于普通車床加工內(nèi)圓弧，主要采用雙手配合溜板聯(lián)動(dòng)為主，

此創(chuàng)新成果，將硬質(zhì)合金車刀應(yīng)用在精加工上，而且可以大幅度提高工作效率和保證加工后的產(chǎn)品質(zhì)量。

提高工作效率、保證質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度：

硬質(zhì)合金刀具切削速度可以達(dá)到100—200m/min，普通設(shè)備的高速鋼刀具切削速度僅為10—30m/min，提高工作效率3—7倍。

由于此裝置完全采用硬質(zhì)合金刀具切削，并且圓弧的尺寸精度依靠裝置的回轉(zhuǎn)半徑來保證，很容易完全符合圖紙要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

采用機(jī)夾式硬質(zhì)合金刀具的刀片磨損后，只需要更換刀片，不需要刃磨，提高了工作效率同時(shí)也降低了人工刃磨的強(qiáng)度。

4、結(jié)論

此技術(shù)成果可以應(yīng)用在，160噸起重機(jī)、1700T.m雙回轉(zhuǎn)起重機(jī)、高鐵救援起重機(jī)、DK36A型落下孔車等各種車型的心盤及旁承加工。此技術(shù)成果可以推廣至20型車床、30型車床、50型車床等普通車床上應(yīng)用。

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