大型螺旋絞龍葉片車削加工經驗探討

張敬源 衛香艷 楊樹棟

（1.煙臺市蓬萊區企業服務中心，煙臺 265600；2.蓬萊市自控設備成套廠，蓬萊 265600）

目前，國內制糖廠普遍采用的壓榨設備多為雙螺旋壓榨機，其螺旋輸送單根絞龍質量達11 700 kg。葉片外圓直徑為980～1 160 mm，長度尺寸為8 938 mm，加工尺寸如圖1所示。由于其具有直徑大、工件長和質量大的顯著特點，給螺旋葉片焊接后的外圓車削加工帶來了困難。本文主要探討利用CW61160L普通臥式車床加工絞龍葉片外圓的工藝方法。

圖1 加工尺寸

1 傳統的加工工藝方法

傳統加工絞龍葉片外圓的工藝方法主要有兩種。第一種，四爪卡盤夾緊工件大端，尾座頂尖頂緊Φ160 mm中心孔。該方法的工藝由于工件質量過大或體型過長，車削時可能會因斷續吃刀或沖擊力大而造成工件顫動或扎刀，從而導致工件無法繼續加工。第二種，以四爪卡盤夾緊工件大端，在中心架Φ160 mm軸端處加工。該方法的工藝由于工件質量過大，中心架托輥轉動困難，會導致軸頭與托輥摩擦力增大，從而使軸頭發熱而損壞零件。即使采取加油潤滑或用水降溫也無濟于事，極大地影響了工件的加工質量與效率。

2 改進后的加工工藝方法

先將葉片外圓單邊4～5 mm的加工余量由4把階梯式分布的機夾刀一次走刀完成粗車，再經過一次半精車、二次半精車和精車等工藝加工過程完成整個零件的加工。階梯刀具固定時，首先刀臺上固定一個刀架，刀架上同時固定4把機夾刀；其次，4把車刀按吃刀量的不同呈階梯式布置；最后，為使刀體固定牢固，在刀架上開有與刀體相同的方口，使刀體整個鑲嵌在刀架中，上面用螺絲壓緊，以增強刀體的切削剛性。這種固定結構解決了切削過程中的扎刀問題，如圖2所示，具有諸多優點。

2.1 解決了工件的裝夾問題

在Φ160 mm軸頭端安裝裝配時用的調心滾子軸承（GB/T 288—1994）23132，軸與軸承內圈采用過渡配合的裝配方式。加工時，中心架托輥支撐著著軸承外圈，此時工件小端重量由軸承滾珠均勻承擔，為純滾動摩擦。采用這種方式后，工件由于自重對中心架托輥產生的作用力均勻分布，摩擦系數低，可實現工件的輕松轉動。改進前后的裝夾示意圖如圖2所示。

圖2 階梯刀具固定示意

圖2 改進前后裝夾示意

2.2 提高了車削加工效率

螺旋葉片（Q235）是壓制而成后焊接在軸體上，其葉片長達8 500 mm，外圓單邊加工余量為4～5 mm，且余量分布不均勻。傳統的加工方式是在刀臺上固定一把車刀，分粗車和精車外圓兩道工序，需要兩次走刀完成加工。按機床轉速為8 r·min-1、走刀量為0.35 mm·r-1計算，加工完成整根絞龍需101 h。不僅費時費力，而且加工完成后的葉片外圓表面粗糙、工件圓度誤差大，達不到圖紙標注的形位精度要求。采用改進后的階梯式刀具一次走刀即可完成相同直徑葉片外圓的加工，能夠節省大量的加工時間，從而大幅提高了加工效率。

3 結語

螺旋葉片經過粗車、兩次半精車和最后的精車后，無論是表面粗糙度、圓柱度，還是尺寸公差，均可達到圖紙要求，且加工效率提高了一倍，一次走刀即可完成相同直徑葉片外圓的加工。經過多年加工實踐，不斷改進創新總結出上述的高效加工方式。該方式在實踐中成功解決了制約工件加工質量與效率的工藝難題，取得了良好的經濟效益和社會效益。