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关键词:偏心距零件;方形零件;车床加工;应用
就车床加工的实际情况来看,偏心距零件和方形零件的加工方式具有多样性,主要包含三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、偏心套等多种。在现代社会经济飞速发展的大环境下,传统的加工方式所生产出的产品质量难以取得比较理想的效果。在此种情况下,加大力度对偏心距零件和方形零件在车床上加工的应用进行分析和研究,以促进加工质量的提升。
1 三爪卡盘加工大偏心距零件的方法
按照卡盘三个正爪进行装配操作,在车床上加工大偏心距零件。通过此种方式对大偏心距零件进行加工时,需要将卡盘三个正爪中的一个正爪进行推迟后,扣装上平面螺纹,所得到的螺距偏心量即为所推迟正爪离开正常装配时的距离,若该爪退2扣、3扣、4扣时,可以得到相应的偏心数值。相关加工人员应当对偏心数值进行合理化控制,确保卡盘在2扣以上,在保证车床加工安全性的基础上,避免对平面螺纹造成损伤。
改变三个正爪或三个反爪中的一个,提前一扣安装平面螺纹后,可得出一个螺纹的偏心量。采用正反爪装配,在车床上对大偏心距零件进行加工。在实际加工过程中,确保第三个爪按照正常顺序依次进行安装,之后将其中一正爪改为反装,在采用不同梯度的情况下,可得出不同的偏心夹持和偏心值。采用一个正爪、两个反爪装配的方式,在车床上开展大偏心距零件的加工操作时,将两个反爪先进4扣后再上正爪,用两个反爪的第二梯和正爪夹持开展车床加工操作,即可得出偏心值,进而计算出偏心距。相关实践研究表明,该种车床上加工方式具有良好的适用性,针对不完全圆的加工和大偏心距零件的加工都比较适合,针对偏心距级数范围不在标准范围内时,可以以垫片来进行修整处理,促进车床上加工的顺利开展。
2 在自动定心的三爪卡盘上加工小偏心距零件
相关实践研究表明,三爪卡盘增加垫片的方式来加工小偏心距零件时,难以取得比较理想的零件精度,实际加工效率较低,有可能导致偏心体的轴线难以保持平行。针对此种情况加以深入研究和分析后,决定采用一种新的夹具车削小偏心距零件的方式在车床上对零件进行加工处理,在保证零件加工精度的基础上,切实提高了车床加工的效率和可靠性。就该种加工方式来看,其主要是在普通车床上加一个圆柱体,依据所加工零件的外圆大小来加工螺纹孔后,即可开始在车床上对零件进行加工处理,具体情况如图1所示。该方法制作比较简单,且易于操作,受到业内人士的广泛关注。通过对偏心距零件和方形零件在车床上加工的实际情况进行分析和研究可知,实际加工过程中可能存在多种偏心情况,包括孔与孔偏心、外圆与外圆偏心、外圆与内孔偏心等多种,在普通车床上进行加工时,若工件处于旋转状态下,其中一条中心线能够与车床主轴的旋转中心相重合,而另一条中心线则会在一定程度上向半径方向偏移,实际偏移程度与偏心距之间存在密切联系。相关实践研究表明,在自动定心的三爪卡盘上对小偏心距零件进行加工,能够取得比较理想的加工效果,质量可靠且精准度较高。
3 三爪卡盘夹持不能整分的异形零件车削
就车床上加工生产的实际情况来看,通常情况下会采用四爪卡盘夹持和专用夹具作为主要加工设备来对异形零件进行车削,实践经验表明,三爪卡盘夹持也能够对不能整分的异形零件进行车削加工,实际情况如图2所示。
4 三爪卡盘夹持不能整分夹持的方形零件的加工
在车床上对不能整分的方形零件进行加工时,大多采用四爪卡盘以及专用的夹具进行加工,实践经验表明,该种加工方式操作比较复杂,且加工劳动强度大,耗费时间长,经济价值相对较低。而在三爪卡盘上对其进行加工时,只需要将一个铸铁套夹持在卡盘外,则能够实现所有方形零件的加工,并且实际加工的效果比较理想,如图3所示。
5 偏心距零件和方形零件在车床上加工的建议
5.1 当前我国从事卡盘制造的生产商数量较多,大多数生产厂家所生产的C620车床卡盘反爪阶梯为30mm,因此在车床加工过程中,若以反爪开展偏心距零件的加工操作,应当对反爪阶梯的长度进行精准的测量,进而以此为主要依据开展偏心距零件的加工处理,以保证偏心距零件加工的精准性,切实提高零件加工质量。
5.2 相关加工人员应当注意的是,若三爪卡盘的卡爪未满足偏心距实际要求,可以在卡盘上增加垫片来对卡爪进行调整处理,以保证三爪卡盘上各项加工操作的顺利进行。在三爪卡盘上开展偏心距零件加工操作时,为保证零件产品质量,应当对偏心零件的加工余量进行合理化控制,先通过粗加工的方式留余量,进而在车床上以三爪卡盘增加垫片的方式开展零件的精加工,从而保证车床加工的实际质量。
5.3 在三爪卡盘上加工偏心零件时应当注意,若加工偏心距较大的情况下,卡盘垫片夹持不牢固极易为车床加工埋下严重的安全隐患,甚至会对卡盘的质量和性能造成不同程度的损坏,因此在三爪卡盘上对偏心距零件进行加工时,应当加大对加工安全性的关注度。与此同时,三爪卡盘车床对偏心距零件进行加工时,车床的启动速度相对较慢,并且精车时不能保持高速运转。为保证零件加工质量,应当在车床加工过程中结合零件实际大小以及偏心距的大小情况,来选用适当的转速,促进车床上零件加工的顺利进行。
结束语
车床上加工偏心距零件和方形零件的加工方式具有一定的可行性,是多年实践后总结出来的加工方式,加工方法可靠,并且实际加工的零件质量比较理想,值得加以推广应用。
参考文献
[1]袁武.基于ARM的普通车床半自动化改造电气系统设计[J].轻工科技,2016(5).
关键词:薄壁零件 机壳内孔 固定装置
中图分类号:TG751 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)0089-01
目前,许多薄壁回转体铝合金零件在普通数控车床上加工时,通常采用三爪卡盘或液压三爪卡盘三点向心120°分布夹紧方式。这种加工方式应用于薄壁铝合金零件生产时存在一个难点:由于加工零件壁厚很薄,夹紧时易于变形,加工后放松卡爪,零件回弹就成了棱圆形,导致零件报废。虽然可通过计算适当地增加一点外径,以提高零件抗变形的能力,使变形减小到允许的程度。但是,这种加工方式仍不大受欢迎,一方面是因为每种薄壁铝合金零件的技术参数要求不一,计算使技术人员工作量较大。另一方面,对于三爪卡盘,操作人员在短时间内难以准确掌握卡爪夹紧力与零件变形的关系,实际应用效果不理想。假如采取在三爪上增焊材料的方式,当零件加工完从车床取下之后测量,发现尺寸、真圆度误差较大,难以满足薄壁零件的技术要求;对于液压三爪卡盘,在不断调低油压的情况下,经常出现工件掉落或者撞刀,导致生产效率较低。
因此,该文针对现阶段三爪卡盘夹紧加工薄壁铝合金工件存在的弊端与技术不足,对卡盘上的三爪夹紧工件的方式进行了创新,设计了一种薄壁铝合金机壳内孔加工用的固定装置。
1 总体方案
薄壁铝合金加工的难点归根到底是由于工件厚度太薄,铝合金材质工件的受力点无法承受卡盘上的三爪直接夹紧时的作用力,为克服现有技术的不足,设计技术方案如下。
当薄壁铝合金机壳内孔加工工件时,将三爪夹紧工件的方式由直接设计为间接,通过一固定装置实现,即该装置一端与机床卡盘三爪连接,另一端固定工件。使用时,车床直接夹持该固定装置,该固定装置避开了工件易变形的部位,其只起导向作用。用工件的边缘端脚来定位,并用固定件压死防止其脱出。
2 设计内容
薄壁铝合金机壳内孔加工用固定装置的主要设计内容包括其夹体轴心的设计和台面上定位结构的设计,具体如下。
2.1 固定装置夹体的轴心设计
该文设计的一种薄壁铝合金机壳内孔加工用的固定装置,有一个套筒状的夹体,夹体的后端与机床卡盘上的三爪相连,设计夹体轴心与卡盘上的三爪的轴心一致,能有效保证夹持工件各部位受力均匀,对满足工件的工艺要求及尺寸稳定性至关重要。众所周知,三爪卡盘是由一个大锥齿轮,三个小锥齿轮及三个卡爪组成。三个小锥齿轮与大锥齿轮啮合,大锥齿轮的背面有平面螺纹结构,三个卡爪等分安装在平面螺纹上。用小锥齿轮带动大锥齿轮转动,它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出,由于平面矩形螺纹的螺距相等,所以三爪运动距离相等,有自动定心的作用。工作时,三爪自定心卡盘利用三个螺钉,通过盘体止口端面上的螺孔,将卡盘紧固在机床法兰上,在动力作用下,小齿轮带动盘丝转动,通过盘丝端面螺纹的转动,带动三块卡爪同时趋进或离散。而卡盘三爪通过与该固定装置的夹体作用于工件,因此,夹体轴心与卡盘三爪一致,保证了三爪卡盘在趋进或离散时对夹持工件输出力量的等量及方向的一致性,准确的发挥固定装置的导向作用。
2.2 固定装置台面上定位结构的设计
该文设计车床卡盘上的三爪夹紧工件的方式由直接变为间接,这种夹紧方式直接依靠该机壳内孔加工用的固定装置实现,因此,固定装置作为连接枢纽,其对工件与三爪的牢固连接是基础,一端通过夹体与三爪连接固定,另一端通过固定装置台面上的定位件与定位柱与工件连接固定,由于工件厚度很薄,故定位件与定位柱十分重要。
该固定装置中,夹体的上端面沿半径方向向外延伸形成一固定台面,固定台面上均匀布置三个可拆卸的定位件,定位件由U型板和螺钉构成,其中螺钉与固定台面连接,U型板的开口端穿过螺钉后插入待加工工件的端脚底面。为了更好的配合,U型板的下端面设有与待加工工件的端脚底面相配合的缺口,设计该缺口对应于待加工工件的端脚底边,使两者配合十分贴合。同时,固定台面上设置至少两根用于与工件端脚止转配合的定位柱。这种设计保证了固定装置固定工件的可靠性、稳定性,实现以工件的边缘端脚来定位,能用固定件压死工件,防止工件的脱出,避免了液压三爪卡盘调低油泵时工件掉落或者撞刀情况的发生。
此外,该装置能满足批量生产的需要。批量生产薄壁铝合金零件时,可根据车床中生产工件与装置中安装工件的耗用时间,制作合适数量的固定装置,使安装工件与车床生产同时进行,固定装置循环使用。
3 结语
该文提供的一种薄壁铝合金机壳内孔加工用固定装置,具有结构简单、使用方便的特点,并且通过该固定装置的传导作用,避免了加工时机床卡盘上的三爪直接对薄壁铝合金工件的夹持,解决了夹持过程中导致工件变形报废的问题,直接提高了产品质量,能有效满足薄壁铝合金工件的工艺要求和尺寸稳定性。
参考文献
[1] 唐娟.铝合金薄壁壳体零件的数控加工[J].机械制造,2008(10):53-55.
[2] 丁俊健,邱术芹,刘勇.一种薄壁深腔壳体零件数控加工工艺研究[J].机床与液压,2011(20):44-45.
[3] 彭红梅.液压三爪卡盘机构设计[J].科技信息,2008(33):97-98.
关键词以车代磨 磨削内孔加工
中图分类号:S776.05 文献标识码:A 文章编号: A
近几年来机械制造专业班级多,如数控专业中级高级班,模具制造专业中级高级班,数控装调维修班等。占学院专业班级的1/3以上。每年开设车工专业技能实习课的学生较多,实习时间也长。因此车床的使用率都是满负荷的运转。现有普通车床计52台,数控车床50台。由于车床长期处于高负荷的运转,尤其是车床三爪自定心卡盘每天重复工作、毛坯圆钢的装夹,加上每个学生装夹工件的手势、力度、大小、刀具磨损等等不利因素,使卡盘的卡爪在外力或车削受力中严重变形与夹损。产生直线度、圆度误差。经检测,有些卡爪圆度误差0.8mm以上。再这样下去卡爪几难以使用了,亦难以修复。按以往的办法修复卡爪车一个发兰盘,用卡爪反张力夹紧内孔。用内孔硬质合金车刀车削卡爪,费时费力,效果不好,精度达不到。因此,面临卡爪修复急需尽快解决。
影响三爪自定心卡盘精度的主要因素
三爪自定心卡盘结构
三爪自定心卡盘是车床上应用最为广泛的一种通用夹具,主要有外壳体、三个卡爪、三个小锥齿轮、一个大锥齿轮等零件组成。当卡盘扳手方榫插入小锥齿轮的方孔中旋转时,小锥齿轮就带动大锥齿轮转动,大锥齿轮的背面是平面螺纹,卡爪背面的螺纹与平面螺纹啮合,从而驱动三个卡爪同时沿径向运动以夹紧或松开工件。
三个卡爪在外力的夹紧下,由于长期的反复装夹使用,特别是毛坯圆钢采用一夹一顶或毛坯圆钢在三爪夹持过短(卡爪长度的三分之一时)很容易使三爪前段产生锥度(喇叭状),里面小外面打,造成圆柱度误差大。
三爪出现锥度和圆柱度误差时,当毛坯圆钢前段夹持部分产生三爪与圆钢为锥度间隙,跳动过大。如下图所示:
图H-010
车床卡盘卡爪产生锥度间隙的主要原因:
1)长期装夹卡爪前端部分约1/3处受力;
2)装夹毛坯圆钢一夹一顶位置受力;
3)三个卡爪受力不均匀,前端径向受力过大,后端受力较小,因而产生锥度间隙。
此时三爪再夹持工件进行加工,就会出现夹紧力不在一条线上,实际夹紧力在一点上,很容易发生车削工件时产生跳动,崩刀,更为严重的在切槽切断时工件折弯、车刀折断以及危害人身安全造成事故发生。
因此,我制造了砂轮修整器。利用内圆磨的工作原理,以车代磨砂轮修整器。其原理、用途及工艺进行分析论证。
砂轮修整器的零部件装配加工
由于三爪自定心卡盘的三个卡爪材料是45#锻造而成,经过一系列热处理工艺,对使用要求很高(45钢淬火最高硬度一般能达到HRC50)。所以对工件高硬度材料唯一的加工方法是使用砂轮磨削,才能真正解决问题。
1、砂轮修整器电动机的选择
1)先决条件是选用三相异步电动机,转速为6000r/min,功率为120W。强劲有力、耐用作修整器磨头。
2)将原电动机主轴用油压机压出,重新选用45#圆钢调质材料加工。粗车留有精磨余量加工。
3)将电动机前端盖外圆车1:30锥度(与铝合金紧固架内锥1:30配合使用)。
2、电动机的组合铝合金紧固架的设计
1)采用铝合金板材料制作紧固架,车削内孔1:30锥度,使电动机前端盖锥度与紧固架锥度配合使用。
2)加工一条长120mm,宽30mm,高20mm的铝方板工件与紧固架用螺钉联接紧,装上车床小刀架压紧作用。
3、扇型定位块的制作设计
1)制作原理
要磨削修整三爪内孔,卡爪的夹紧非常关键。扇型定位块是放置在三个爪侧面,利用等分角度通过夹紧定位迫使扇型定位块向圆心等距夹紧。
2)扇型定位块加工
(1)加工扇型定位块,选用45#钢板材料,下料毛坯为(用风割)。车外圆,内孔,厚15mm。
(2)按图纸要求,用线切割加工三件,等距等边。
图H-020扇型定位块示意图
图H-030 定位装紧前 图H040定位装紧后
扇型定位块与卡爪装配实物关系图
图H-050扇型定位块装配夹紧实物图
3)砂轮的选择
三爪自定心卡盘卡爪表面淬火硬度较高的材料选用白色氧化铝砂轮。
(1)在车床上磨削所选用的砂轮粒度一般在36#~80#之间。磨削硬而脆的材料时,选用中等或较粗粒度的砂轮。
(2)磨削内孔时,砂轮外径一般取工件孔径的2/3左右,砂轮宽度在纵向磨削时宽些。
(3)所以根据以上条件要求选择刚玉类白刚玉WA(GB)粒度号60#,硬度中,型号WA60L,尺寸30X20X10mm。
4)金刚石修磨定位轴的制作
修磨器的砂轮要经常不断的进行修磨,确保圆跳动在0.02mm以下,同时要有良好的使用效果。所以采用金刚石笔修磨。
(1)金刚石笔定位轴主要支撑金刚石笔固定在轴孔压紧上,以防出现径向蹿动。
(2)定位轴采用45#圆钢材料,实物图见下图:
图H-060
(3)定位轴后端(尾座方向)钻孔,深20mm。攻螺纹M8.轴向20mm长定位钻孔,钻通。通孔内放入金刚石笔,定位。用M8内六角螺柱压紧。
5)检验棒的用途及加工
检验棒主要用于卡爪修整后,用百分表来检测卡爪的圆度,圆柱度,直线度是否合格,达到使用要求。
图H-070检验棒检测实物图
图H-080
4、砂轮修整器装配
修整器各零部件加工完成后进行检验装配。
1)、三相电动机装配
将电机主轴精磨后用油压机压入转子定位,两端轴承装配,后端盖放入碟形弹簧垫圈,两端加入油,转子轴放入定子座内,两端盖螺钉压紧。
2)、铝合金紧固架装配
将三相电动机前端盖外锥面与铝合金内锥面紧配合,装上3个M6螺钉,并在铝合金座中心线上将方条铝板配钻M8螺钉紧固,并配钻M6螺钉,使方条铝板与后端盖连接加固,实为一体。
3)、由于三相电动机为380V交流电压,既要安全又要方便操作。在电机后端与方条铝板上安装绝缘有机玻璃板,装上三相安全开关。以保证在使用过程中能够安全实用。
4)、在电动机主轴上装入直排式吹风扇叶,利用风冷原理,降低电动机在使用过程中产生的温度和热能,有效使电动机保持在80°的安全使用环境下。在电动机主轴上紧压入聚氧脂橡胶套,减少电动机主轴高速磨削中的共振。起到动力吸震的作用,对弯曲振动有消除作用。最后装上白色氧化铝砂轮,用M10螺母拧紧。
图H-090 砂轮修整器装配完成后实物图
三、砂轮修整器的具体使用
磨削加工能获得很高的加工精度及表面质量精度,它不但可以加工软材料,也可加工硬度很高的材料,并能在一次行程中切除极薄的金属表层。
1、砂轮修整器安装在车刀刀架上,压紧螺钉进行固定,接通三相四线制电源。
图H-100
2、修磨砂轮 用磁性百分表固定在导轨上校正电机主轴平行。将金刚石定位轴夹在卡盘上,主轴调至低速不用开启车床。将修整器通电,轻慢修整砂轮(用床鞍纵向反复摇动,中滑板横向进给,接触金刚石)修圆,平行为止。
图H-110
3、将金刚石笔从卡爪卸下,清理干净卡盘。放入安装夹紧扇型定位块,用力均匀。
4、砂轮修整器磨削时切削用量选择。
粗磨:,,。
精磨:,,。
5、启动车床正转,启动修整器反转作相对运动进行磨削内孔(三爪),表面粗糙度达到,直接修磨至使用要求。
图H-120
6、卡爪修磨好后,用干布擦净卡爪表面灰尘。卸下扇型定位块夹入检验棒,用百分表检查圆度和直线度,达到设计要求。
7、经过砂轮修整器磨削后,使三个卡爪原来点接触表面为1/3,提升至100%。有较好的直线度使用要求。从而消除了安全隐患。
四、结束语
通过砂轮修整器的创新使用,使砂轮修整器的制造更加完善、解构合理科学、使用方法简单实用、较好的解决了因以往的办法修复卡爪用内孔硬质合金车刀车削卡爪,费时费力,效果不好,精度达不到的技术难题,使得卡爪的修整变得规范化、高效率化、安全化。经过实际的使用,为学院节省了大量的维修费用,有效的缩短了维修时间,使维修更加的科学、规范。
在此基础上,我还要继续的深入了解车床结构与维修技巧,全程投入到不断学习新知识、新工艺、新设备、新科技的趋势中,为技工院校教育努力工作,为车工专业实习培养更多的新型高级技术人才做出贡献,发挥余热继续向前。
五、附录
我在2008年自行设计制造内圆磨削辅助工具进行内孔磨削。由于设计和制造工艺不是很合理。选用单相电动机(转速为,功率为100W)产生模具转速过低,机座不牢固产生磨削时电动机振动、发热、表面粗糙度为,效果不太理想,使用很不方便。具体实物见下图:
图H-130 内孔磨削器实物图
因此,我再次努力改正采用三相电动机作磨头修整器。通过比较,改进后的砂轮修整器使用效果理想,安全实用。通过这次改进,取得了很多良好的设计理念,很多的工艺创新,今后将继续研发车工专业的辅助工具。
参考文献
1、机械工业技师考评培训教材机械制图.北京:机械工业出版社.2001年.
2、机械工人切削手册.北京:机械工业出版社.1999.10.
关键词:任务 驱动 考评
在车、铣、刨、镗、磨、钳、制齿等诸多切削加工专业中,车工是最基本、应用最广泛的专业,在机械制造业中,车床在金属切削机床的配置中约占50%。在技工院校的机械专业课程体系中,车工实训同样占有不可替代的重要地位。结合多年的教学实践,笔者认为技工院校的车工实训课程的任务是结合车工工艺学的专业理论,通过技能训练及实践,使技校生掌握中级车工操作技能,成为达到国家职业资格四级的操作车床对工件进行车削加工的人员。笔者学校经过长期的教学实践与摸索,逐步确立了任务驱动法在车工实训中的应用,收到了良好的教学效果。
一、任务驱动法的内涵
车工实训是一门强调动手能力的课程,要学好这门课程不仅要有较强的动手能力,还要具备一定的理论基础。但近年来,随着各地高中扩招,导致技校生的生源素质逐年下降,农村生的比例不断上升。这就要求教师在从事车工实训教学中,必须因材施教,选用最合适学生素质水平的教学方法。所谓任务驱动法,是建构在学生学习主体地位的理论基础之上的,在教学实践中教师有意识根据学生的理解接受能力以及知识掌握的现状,布置合适的任务,以完成任务的成就感来激发学生的兴趣,驱动学生自觉地发现问题、分析问题、解决问题的教学方法。这种教学方法对于改变以往那种满堂灌输的“填鸭式”教学法具有革命性的意义。
二、车工实训课中任务驱动法的实施原则
针对技工院校的车工实训课程,笔者认为在实施任务驱动法的过程中应该遵循以下的原则。首先,实训教学必须以学生就业为导向,以企业用人标准为依据。在实训内容的安排上,紧密联系技校生的特征,坚持够用、实用的原则,摒弃“繁难偏旧”的理论知识,进一步加强技能训练的力度,特别是加强基本技能与核心技能的训练。其次,在考虑本校办学条件的前提下,实训教学力求反映机械行业发展的现状和趋势,尽可能多地引入新技术、新工艺、新方法、新材料,使实训内容富有时代感。同时,采用最新的国家技术标准,使教学更加科学和规范。实训教学要遵从技校生的认知规律,力求教学内容为学生“乐学”和“能学”。强调师生互动和学生自主学习,并通过大量生产中的案例,使学生能够比较轻松地学习。
三、任务驱动法的实施
1.明确教学要求
对于技校生来说,通过车工实训,技校生应达到以下具体要求:一是能熟练使用、调整、维护和保养本工种的主要设备。二是能熟练地掌握中级车工的操作技能。再次,能正确使用工、夹、刀、量具,合理地选择切削用量和切削液。三是熟悉安全、文明生产的有关知识,养成安全、文明生产的习惯。必须时刻提醒学生懂得坚持安全文明生产是保障生产工人和机床设备的安全,预防工伤和设备事故的根本保证,也是搞好企业经营管理的重要内容之一。它直接影响到人身安全、产品质量和经济效益,影响机床设备和工具、夹具、量具的使用寿命及生产工人技术水平的正常发挥。学生在学习和掌握操作技能的同时,必须养成良好的安全文明生产习惯,对于在长期生产活动中得到的实践经验和总结,必须严格执行。
2.任务驱动
在明确教学要求的前提下,教师布置任务,驱动学生展开实训。以“三爪自定心卡盘的安装与拆卸”为例,一是指导学生做好准备工作,切断车床电动机电源,擦净卡盘和连接盘各表面(尤其是定位配合表面),并涂油;在靠近主轴处的床身导轨上垫一块有一定厚度的木板。二是在卡盘的安装上要提醒学生注意,用螺纹连接的旧式车床,将卡盘旋上主轴后,应使卡盘的法兰平面与主轴端平面贴紧,并装上保护卡子,防止工作中卡盘松脱。三是在卡盘的拆卸教学中,要指点学生用螺纹连接的卡盘,拆卸时,可在操作者对面的卡爪与导轨面之间垫置一高度合适的硬木块,将卡爪转到近水平位置,然后用低速倒车(主轴反转)进行冲撞,卡盘松动后立即停车,然后双手将卡盘旋下。学生在任务的驱动下,经过老师关键点的点拨,独立完成实训任务。真正提高了技校生车工实践的动手能力。
关键词:铣削;液压缸缸筒内槽;铣削装置
1 前言
我公司产品主要以自卸车为主,自卸车所使用的套筒缸和柱塞缸,由于行程长,缸筒的导向部分长,油口进油过程中,进油口大小受限,可能会造成暂时的供油中断,影响举升系统的稳定,严重时可能酿成事故。为保证压力油的持续供应,保证系统压力的稳定性、可靠性,杜绝因压力油不持续供应而导致事故的发生,在缸筒内壁上设置了一个油槽,即内槽。见图1液压缸总图,红圆圈所标处的油槽。该内槽还可限制行程,替代使用频繁的限位阀,实现准确限位,而且油缸前部可作为"油箱"储存压力油,因此,此种油缸已被广泛使用,举升压力大,特别是大吨位的自卸车等工程机械上采用,市场前景十分广阔,潜力巨大.
油槽的作用是保证压力油持续供应和液压缸行程限位。油槽作用不可替代。如图2(缸筒单件图)油槽距套筒端面为246mm、300mm不等,而且油槽宽度为33mm和30mm,长度分别为70mm和93mm,利用传统方法及现有设备均无法加工,对新产品液压缸的生产形成了大的难题。但当时还没有一种在普通车床上加工缸筒内槽的装置,该内槽的加工只能靠专用机床来加工,专机投资大,设备的利用率低,造成不必要的浪费。
图1液压缸总图
图2 缸筒单件图
2 技术方案、结构介绍及工作原理
通过查阅有关书籍,结合工作中的实践经验,我们设计了一套液压缸缸筒内槽铣削装置。本装置是一种机械加工用的工艺装备,具体地说是一种在普通车床上加工油缸缸筒内槽的缸筒内槽铣削装置。设计的目的是为普通车床提供一种缸筒内槽铣削装置,其结构合理,使用方便,投资少。
2.1技术方案
液压缸缸筒内槽铣削装置采取的技术方案是:根据利用锥齿轮实现换向,利用铣刀内外锥度配合,以拉杆固定铣刀在尽可能小的范围内利用平轴承、向心球轴承、圆锥滚子轴承的旋转实现运转。加工原理是以车床为动力源,利用其大拖板能在导轨上滑动,控制长度尺寸,利用中拖板手柄控制加工深度,利用V型铁实现对工件夹紧,下滑车总成以车床导轨为轨道可左右移动,上滑车总成利用下滑车两滑道实现前后移动。上下滑车装置可实现对工件的左右同时移动,下滑车装置还可根据工件不同调节高度。
2.2结构介绍
图3 液压缸缸筒内槽铣削装置主要结构
1、铣头装置;2、夹紧装置;3、滑车装置;4、三爪卡盘;5、大拖板;6、液压缸缸筒;11、铣头主轴;12、铣头架;13、锥齿轮1 ;14、铣刀套;15、锥齿轮Ⅱ;16、铣刀;21、v型铁板座;22、上V型压盖;23、紧固螺栓;31、下滑架;32、调整;33、螺栓 滚轮Ⅰ;34、上滑车;35、滚轮Ⅱ
此装置的特征是包含有铣头装置(1)、夹紧装置(2)、滑车装置(3)三个部分组成。铣头装置(1)装在车床的三爪卡盘(4)上,其铣刀(16)伸进缸筒(6)并对着缸筒(6)内壁,夹紧装置(2)固定在车床的大拖板(5)上,并能作径向和轴向移动,滑车装置(3)安放在车床的导轨上,并能作径向、轴向和高度调整。
铣头装置(1)包含有铣头主轴(11)、锥齿轮Ⅰ(13)、锥齿轮Ⅱ(15)、铣刀套(14)、铣刀(16)、铣头架(12)。
夹紧装置(2)包含有以下V型铁板座(21)、上V型压盖(22)、紧固螺栓(23)。
滑车装置(3)包含有上滑车(34)、下滑架(31),调整螺栓(32)、滚轮Ⅰ(33)、滚轮Ⅱ(35)。
当需要加工缸筒(6)内槽时,将缸筒(6)紧固在夹紧装置(2)上,其另一端安放在滑车装置(3)上,操纵大拖板(5),通过夹紧装置(2)带动缸筒(6)向铣头装置(1)移动,使铣头装置(1)伸进缸筒(6),铣刀(16)至需要加工的部位,启动车床,通过铣头主轴(11)、锥齿轮Ⅰ(13),锥齿轮Ⅱ(15)、铣刀套(14)带动铣刀(16)铣削内槽,内槽的长度、深度可通过操纵大拖板(5)来实现。
2.3工作原理
将缸筒需要铣内槽的一端放在夹紧装置中,用夹紧装置夹紧,并调整好高度,缸筒的另一端安放在滑车装置上,并调整好高度,使缸筒的中心线与车床三爪卡盘中心线呈水平平行。操纵车床的大拖板,通过夹紧装置,使缸筒内三爪卡盘方向移动,铣头装置的铣刀伸进缸筒,至需要加工的部位,启动车床,由三爪卡盘带动铣头装置的铣刀对缸筒内壁进行铣削加工。加工的内槽长度和深度,由操纵大拖板带动夹紧装置作轴向和径向移动来控制。
夹紧装置主要夹紧被加工的缸筒,并能随大拖板径向和轴向移动。可由下V型铁底座,上V型压盖、紧固螺栓等组成,上V型压盖通过紧固螺栓设在下V型铁底座上侧,下V型铁底座固定在大拖板上。使用时将缸筒放在下V型铁底座上,上V型压盖通过紧固螺栓,将缸筒紧紧压在下V型铁底座上。
滑车装置主要是托住缸筒的另一端,能在缸筒随夹紧装置作径向和轴向移动时,随着作径向和轴向移动,并能调节所托一端缸筒作上下移动。可由上滑车、下滑车等组成。下滑车包含有下滑架、调整螺栓、滚轮Ⅰ,下滑架下侧通过调整螺杆装在滚轮Ⅰ上,通过调整螺杆可调整下滑架的高度,并能在车床的导轨上轴向移动,在下滑架的上侧面设置有径向导轨。上滑车上设置有滚轮Ⅱ,上滑车通过其滚轮Ⅱ安放在下滑车的径向导轨上,并能沿径向导轨可作径向移动。下滑车通过其滚轮Ⅰ安放在车床的导轨上。这样通过滚轮Ⅱ可作径向移动,通过滚轮Ⅰ可作轴向移动,通过调整螺栓可作上、下调整。
设计了一个可随车床转动的铣头装置来铣削缸筒内槽,设置了夹紧缸筒并能带动缸筒移动的夹紧装置和滑车装置,可控制缸筒内槽加工的深度和长度,当需要加工缸筒内槽时,装在车床上,不需要是,可从车床上卸下,不影响车床的正常使用,因此具有结构简单,使用方便,投资少,可在普通车床上铣削缸筒内槽等特点。
3 应用情况
液压缸缸筒内孔槽铣槽装置在我厂已生产并使用,采用该装置通用性强,使用时安装在车床上,不用时拆掉,不影响车床使用,该装置做局部调整后,可广泛用于C616、C620、C630等车床上,并且根据实际加工要求加长铣头装置。目前具有这种油槽的油缸市场占有率很大,此缸筒内孔铣削装置有着可观的经济效益和社会效益。
该装置已获实用新型专利。专利号:ZL 200520083354.3
4 结束语