摘 要:大型回轉件在日常生活中具有重要位置,在一定程度上反映了一個國家的工業水平,因此機械加工在大型回轉件中起著舉足輕重的作用,本文就回轉件加工介紹了三種不同的找正方法,分析各種方法的使用方法、特點及應用場合。
關鍵詞:車床;回轉件;找正;加工
大型回轉件如汽輪發電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環、大型水壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、連桿、齒輪以及國防工業方面的火炮等在日常生活中具有重要位置,在一定程度上反映了一個國家的工業水平,因此機械加工在回轉件中起著舉足輕重的作用。在機械加工車間加工大型回轉件時,車床操作者在工件加工前需要采用各種找正方法測量回轉件各部的尺寸,檢測工件毛坯尺寸是否可以滿足圖紙的加工尺寸要求。工件一般為回轉鍛件,鍛件在鍛造過程中很容易出現裂紋、鏟坑、外圓不同心、外圓形狀不規則、工件彎曲等各類問題,找正方法多種多樣,比較靈活。下面就針對回轉鍛件的加工找正方法簡介三種常用的方法。
1 劃針外圓偏擺找正法
偏擺的定義:回轉件在車床一次裝卡旋轉過程中,工件某一截面表面距回轉中心最高點與最低點的差值即為工件該處的偏擺值。
傳統的工件外圓偏擺找正方法是根據工件毛坯的實際外觀情況,操作者利用劃針、卡鉗和鋼板直尺來測量工件的偏擺數值。操作者用卡鉗測量該部位直徑,用測量的毛坯直徑數值減去偏擺數值后的差值即為該種裝卡下工件見光的最大外圓直徑,從而確定該處外圓是否可以滿足圖紙加工要求。
此種方法中,第一步需要初估外圓的偏擺方向,便于操作和安全起見一般以正偏擺為測量基準,正偏擺即為工件旋轉一圈工件毛坯離旋轉中心最遠的部位即為正偏擺最大值,劃針就依據偏擺最大值定位。在找正過程中,劃針頂尖高度是與工件中心高等高的位置,在各個外圓徑向方向有異議部位外圓上,劃針找一個跟工件幾乎零接觸的臨界位置,工件旋轉中操作者手持鋼板尺,一端直接接觸鍛件,另一端接觸劃針頂尖,鋼尺在工件旋轉過程中移動的徑向數值差值即為工件的偏擺數值。
該種方法的優缺點:
(1)簡捷、便于操作,毛坯無裂紋鏟坑的回轉件尤為適用。
(2)測量時工件需要旋轉,用劃針與鋼板尺測量時需要人與工件直接接觸,這種測量方法受人為因素影響較大,即使反復多次測量,仍不能保證測量數據的準確性。
(3)對表面有裂紋鏟坑的回轉件檢測不準確。
2 中心高找正法
中心高找正法是利用車床的中心高數值來間接測量毛坯尺寸。這種方法找正測量時需要兩個參數,一個為車床中心高,另一個為毛坯缺陷部位到車床床身導軌面的高度數值。車床中心高數值是制造廠參數,是固定不變的,毛坯缺陷高度數值需要用劃針測量,中心高數值與毛坯缺陷高度數值之間的數值差值即為可保證毛坯尺寸的最小半徑。使用中心高找正方法找正測量,測量毛坯缺陷部位到床身導軌面的距離是關鍵所在。
按此種方法實際操作時,第一步將回轉件缺陷部位所在中心線旋轉到垂直于車床導軌面最低點,第二步,調整劃針高度到缺陷部位,使劃針針尖緊貼缺陷部位,固定劃針位置,此時劃針高度位置即為需要測量的缺陷位置到車床床身導軌面的距離數值,鋼板尺測量得出實際數值,第三步,用車床中心高的數值減去頂針固定位置的距離數值后的差值即為缺陷處可以保證的半徑數值,從而可判斷是否可以滿足加工要求。
該種方法的優缺點:
(1)較劃針外圓偏擺找正法可以準確測量毛坯的尺寸問題,尤其是對毛坯有裂紋、鏟坑等毛坯尺寸問題有較高的準確率。
(2)車床的中心高數值是固定值,缺陷部位到機床床身導軌基面的距離數值需要用劃針測量后固定劃針位置,再用鋼直尺測量數值,數值受人為因素較大,測量累積誤差較大,對余量在1 mm~3 mm有一定影響。
(3)找正效率較劃針外圓偏擺找正法較低。
3 床尾套筒找正法
利用車尾套筒作為基準對刀,固定車床的套筒直徑是固定數值,對刀后車刀位置即為固定數值,根據檢測毛坯的實際情況,有數值控制性地縱向移動刀架,保證車刀移動過程中不磕碰回轉件本體,Z向移動刀架到缺陷位置,可根據車刀刀尖的位置與缺陷部位的距離數值來間接測量缺陷的外形尺寸,此種找正實際操作方法如下:
3.1 缺陷位置毛坯尺寸小于套筒直徑時
車床刀架開到床尾套筒處,車刀對刀完畢就固定緊固刀體,Z向移動刀架到缺陷部位,用鋼板尺或者頂針測量刀尖到缺陷部位的距離尺寸,套筒的半徑減去鋼板尺測量的數值即為毛坯尺寸可以保證見光的外圓半徑數值。
3.2 缺陷位置毛坯尺寸大于套筒直徑時
車床刀架開到床尾套筒處,車刀對刀完畢就固定緊固刀體,X向移動刀架,保證車刀移動過程中不磕碰回轉件本體,記錄刀架移動前后的距離,Z向移動刀架到缺陷部位,用鋼板尺或者頂針測量刀尖到缺陷部位的距離尺寸,刀體移動數值+套筒半徑數值-缺陷到刀尖的數值的差值即為毛坯尺寸可以保證見光的外圓半徑數值。
該種方法的優缺點:
(1)來回移動刀架,效率比較低。
(2)機床的套筒直徑一般不超過500 mm,對大直徑的毛坯回轉件檢測不方便,多次測量易產生立即誤差,該種方法適合檢測部位直徑小于套筒直徑的檢查,特別適用于床尾小直徑的毛坯尺寸檢測。
4 總結
(1)第一種方法使用最多,操作方便,效率高,但是準確率低,比較適用于毛坯外形比較規整,無裂紋和氣爆坑等回轉件。
(2)第二種方法使用一般,與偏擺找正方法相比較,找正效率較低,操作不方便,但是準確性較高,尤其對表面有裂紋、氣爆坑、外圓形狀不規則等缺陷找正效果突出明顯,可以直接確定缺陷部位尺寸的數值,比較適用于毛坯尺寸處于不確定的邊界范圍,通過這種方法可以準確判斷毛坯尺寸。
(3)第三種方法使用較少,效率較低,操作方便,一般適用于床尾部位小直徑外圓的檢測,可以在站臺一次性檢測完成。
參考文獻:
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