在新產品試制過程中,如何加工轉鼓零件錐形內孔上均布的軸向長槽成為了難點。針對這一問題,我們的金粉介紹了利用普通鏜床進行加工的解決方案,包括工裝夾具設計、刀具選用和加工實施要點。
作者公司主要生產各類分離機械,近期開發了一款新型臥式螺旋卸料離心機,其中的關鍵零件——轉鼓,其錐形內孔上均布有多條軸向長槽,作用是增加轉鼓內壁與固相物料之間的摩擦力,從而使沉渣在高速旋轉的轉鼓內減少周向滑移,降低液體對沉渣的擾動影響。經過工藝方案設計與加工試驗,利用普通臥式鏜床完成了轉鼓內壁軸向長槽的加工,在現有設備條件下解決了新產品零件的制造難點。
1. 加工分析
轉鼓結構如圖1所示,零件主體為柱錐結合的圓筒,大端直徑576mm,小端直徑332mm,總長1 020mm,圓錐段錐角16°,材料為2205雙相不銹鋼。其加工難點在于轉鼓錐形內孔上均布的24條槽寬×槽深為5mm×0.5mm、長約930mm的軸向長槽。
一般零件內孔上的軸向槽,如鍵槽,通常采用刨床或插床加工,但由于轉鼓外形尺寸較大,內孔上的槽又較長,且轉鼓整體為錐形,超出了常規刨床和插床的加工能力范圍。如果在龍門刨床上加工,需要特制一把伸出長度近1m的刨刀,其加工剛性必定很差。因此根據公司現有設備條件,經過深入分析與討論,提出了利用普通鏜床加工轉鼓內壁軸向長槽的解決方案。
2. 工藝方案
轉鼓內壁軸向長槽的總體加工方案:首先將轉鼓水平固定在鏜床工作臺上,調整工作臺逆時針回轉半個轉鼓錐角的角度,使轉鼓中心高度上的錐形母線與鏜床的Z軸方向平行;然后將鏜桿穿過鏜床尾座與轉鼓內孔安裝,聯接在主軸上,并調整主軸和尾座的高度,使鏜桿保持水平,其中心與轉鼓中心等高;利用鏜床主軸的軸向運動帶動鏜桿以及安裝在鏜桿上的刨刀沿著轉鼓內壁做刨削運動, 通過鏜床工作臺的X方向移動,完成刨削的進給運動;每刨好一條槽后,使轉鼓繞零件軸心回轉一個分度角,再以同樣的方法進行下一條槽的刨削,直到完成轉鼓內壁上所有長槽的加工。
(1)加工設備。公司現有一臺TX6111C/2型臥式鏜床,主要技術參數:主軸直徑110mm,工作臺尺寸1 100mm×1 200mm,最大承重4 0 0 0 k g , X 軸行程1 300mm,Y軸行程1 100mm,Z 軸行程1 400mm,W軸行程600mm,Z軸與W軸的快速進給速度為1.7m/min。零件上待加工槽的長度為930mm,顯然W軸(即主軸)行程不夠長,因此需要采用主軸移動與工作臺Z向移動接替完成兩段刨削,這樣鏜床的各項參數就能滿足加工的需求。
(2)工件裝夾。由于零件為錐形圓筒,要使其軸心線呈水平放置則需墊高小端,另外在加工過程中零件還要做回轉運動,因此采用兩只帶內圓弧的支撐座,分別與零件的大端外圓和小端外圓相配合,裝夾方案
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