C620车床上铣削方形曲面槽
2012-10-26周建平
周建平
台州技工学校,浙江 台州 318000
C620车床上铣削方形曲面槽
周建平
台州技工学校,浙江 台州 318000
工厂对大批量生产方形曲面槽,在工艺上零件加工长度超过X62铣床纵向行程长度,拟采用的办法是在C620普通车床的基础上,根据铣削的原理、特点,自行设计铣削靠模装置和车床改造,使之能够车床代替铣床进行方形曲面槽加工,并通过车床改造与生产证明了车床代替铣床改造的加工效果,解决了零件加工长度超过X62铣床纵向行程长度的问题,并对方形曲面槽的加工能有效地减少对大型机床设备的投资,这种加工方法是符合实际情况。
铣床;车床;方形曲面槽;靠模
1 大批生产方形曲面槽加工中遇到的问题
作者所在单位有一家普通的校办机械实习工厂,车床、刨床、钻床等通用机床设备占有相当数量,而一些专用机床,如镗床、铣床、插床等数量却相对较少甚至没有。根据(图1)方形曲面槽的零件,零件的加工长度为1800mm,材料:尼龙,加工精度要求高,大批量生产。根据学校的机械实习工厂设备与加工生产方形曲面槽的要求是不能组织生产加工,主要问题是:(1)我们校办机械实习工厂铣床加工的有效长度范围为1250mm,零件的加工长度已经超过铣床加工的有效长度范围。(2)如果在大型机床设备上加工,学校要对其设备上的投资,是不符合我校校情的。(3)产品放到其他协作单位加工生产会影响经济效益,不利于组织生产。
图1 方形曲面槽零件
2 问题分析
解决上述生产遇到问题的关键是:要少投入资金,多产出产品的指导思想,如何组织生产方式来提高生产效率和经济效益。根据零件加工的技术要求,有不同情况加以分析,在分析加工技术问题上,我们经过反复讨论和技术分析,决定利用学校现有机床设备组织生产,采用了现有C620×2000mm旧车床改造成代替铣床的加工方法,解决了上述几个遇到的技术问题,找到一条投入少量资金的合适加工方法。
3 解决问题的方法
3.1 C620车床代替铣床的改造
对C620车床代替铣床改造方案是:在原有车床上铣刀作纵向进给运动时,铣刀运动轨迹可以用大滑板沿着车床的床身导轨作纵向进给运动,不需要对其进行改造,而铣刀的旋转与垂直、横向进给的运动是铣削加工必须具备的运动,这就是要对C620车床的重点改造环节如下:
图2 立铣头
3.2 铣刀的旋转与垂直进给运动的改造(图2)
拆去车床上的小滑板和刀架,在中滑板的转盘T形槽有两只螺栓与立铣头的立柱2上有两个孔1、13一起捏紧固定。铣刀的旋转系统是:当电动机3接通电源时,电动机的旋转带动皮带轮5,经过三角皮带6带动皮带轮8,再传至铣刀12做旋转运动。
铣刀作垂直进给运动时,先放松锁紧装置7,然后,旋转齿轮轴9通过齿条4使支承座10和轴承箱11一起,作水平垂直直线上下移动,就这样轴承箱上铣刀实现了作垂直进给运动。
3.3 用靠模法横向进给运动的改造
拆去车床中滑板丝杆上的底座,中滑板丝杆改成加长丝杆增加一副弹簧与滚轮连接,在弹簧的作用下滚轮拉住靠模板始终贴紧靠模型面,可以沿着方形曲面槽靠模板自由横向进给运动。
3.4 铣削加工工作台的改造
在C620车床上是没有铣削加工工作台,加工方形曲面槽必须要建立一个长度为2000mm,宽为350mm铣削加工工作台。如图4,在车床的导轨两端上增设两幅支承座17和压板2,六角螺栓6通过垫片9、支承座孔5和压板的内螺纹3捏紧与车床床身1固定着一起,再在上面放上工作平台8,用内六角螺栓10通过工作平台内孔7与支承座内螺纹4把工作平台与支承座固定在一起。但是,在安装工作平台时,要初步校正工作台面的平面度0.30mm范围内。
工作台的安装要保证工作台面加工工件的装夹精度。要对工件进行切削加工,把工件装夹在工作台面上,工件装夹精度直接影响到工件的加工质量,要保证工件的加工质量要有较高的工件装夹精度。我们把工作台安装到最后,要在本机床上工作台面进行铣削加工,这样,工作台面与车床的导轨面平行度精度较高,有利于保证加工工件的形状公差和位置公差。在工作台面上安装两个定位销,保证安装工件的各侧面的位置精度。
4 靠模的设计与安装
4.1 靠模的设计
用靠模法加工方形曲面槽是由刀具按照靠模曲线轨迹装置进给对工件进行加工的方法,这种靠模加工方法适用于工件长度较长,精度要求较高的零件。靠模设计主要是确定靠模的外形,即确定靠模的型面曲线。
4.2 靠模型面的设计
靠模型面及尺寸常用作图法或计算法求得。作图法比较简单省事,但不准确,一般精度低于0.2毫米。计算法较为精确,但较复杂。我们不采用上述二个方法,该方形曲面槽有标准样件,采用反靠法按标准样件直接制造靠模,然后根据试切的工件检验结果返修靠模外形。
4.3 靠模的安装
方形曲面槽靠模的安装(见图3),利用内六角螺栓14把底座15和靠模体13一起固定在车床床身内螺纹16上,校正好靠模体台面的平面度捏紧。再校正方形曲面槽靠模板12的侧面有一个基准面与车床大滑板的纵向运动轨迹平行,螺栓11把方形曲面槽靠模板固定在靠模体上。
图3 工作台和靠模的结构
[1]濮良贵主编.机械设计,第五版.高等教育出版社,1989
[2]顾维邦主编.金属切削机床.机械工业出版社
[3]劳动部教材办公室组织编写.车工工艺学.中国劳动出版社,1997
周建平(1967年1月),男,浙江台州人,车工高级技师,一级实习指导教师,机械设计制造及其自动化专业本科,已发表论文2篇,主要研究方向:金属切削加工。