改造卧式车床加工特殊材料排屑新方法

■ 宜昌长机科技有限责任公司 （湖北 443000） 乔凌云 代国辉 樊强军 邹 雨

我公司在实际生产中需要加工一种特殊材质的工件。工艺要求采用CW6163普通卧式车床车削加工深孔，该孔成形直径为480mm、深600mm，单边切削量160mm。采用传统车削加工时，切屑容易聚集在工件内孔，随主轴旋转而旋转。车削时间越长，切屑聚集越多，旋转、碰撞次数就越多，极易造成静电聚积，非常容易引发严重的后果。

1. 传统排屑方法

为了方便排屑，避免静电聚积，传统的排屑方法有：①减小吃刀量，短时间车削后刀杆完全退出，人工将切屑清理出，再开始车削，重复清理，如此往复。②通过从工件一端向另一端吹气的方式实现。第一种方式加工效率低，费时费力；第二种方式不仅污染环境，而且切屑吹的到处都是，不方便收集切屑。

2. 提出新方法

本文提出一种新颖的排屑方式。该方式是将卧式车床进行改造：将床身、床头箱和刀架等整个部件绕床尾的某一支点旋转一个角度后，再开始车削加工。如此，因刀杆和工件孔与地面有一定倾斜角度，车削过程中出现的切屑会受自身重力和旋转的摩擦，随着倾斜角度和工件的旋转往外移动，直至排出工件外部，实现排屑过程。此方式不仅加工效率高、不污染环境，且收集切屑非常方便。

3. 具体改造方式

改造后的车床如图1所示。其中锁紧液压缸结构和举升液压缸结构分别如图2、图3所示。

图1 改造后的车床主体结构1.床头 2.压板 3.床身 4.工件 5.铰链 6.床尾 7.接屑盘 8.锁紧液压缸组件 9.举升液压缸

图2 锁紧液压缸组件内部结构1.活塞 2.缸盖 3.缸体 4.密封圈 5.碟簧 6.螺母

图3 举升液压缸结构1.下铰链体 2.缸体 3.活塞杆 4.上铰链体

加工工件前，床头箱、床身及刀架等整体并未绕铰链旋转，而是在吊装工件完成后旋转再锁紧，并开始加工。加工完成后，恢复旋转角度，拆卸工件。

具体步骤如下：

（1）先吊装工件，装夹到位。

（2）手动控制液压系统给锁紧液压缸通油，使得锁紧液压缸中的活塞杆升出，此时碟簧处于压紧状态、床身与压板松开。此过程持续5s时间，以确保松开到位。

（3）举升液压缸无杆腔通油，活塞杆完全升出，将床头箱、床身、刀架以及工件整体绕铰链旋转一定角度，此时举升液压缸升出到位发讯。

（4）锁紧液压缸卸油，碟簧复位，活塞杆后退，将床头箱、床身、刀架以及工件整体与压板锁紧。

（5）主轴旋转开始加工，加工时的状态如图4所示。

（6）加工完成后，手动控制液压系统给锁紧液压缸通油，使得锁紧液压缸中的活塞杆升出，此时碟簧处于压紧状态、床身与压板松开。此过程持续5s时间，以确保松开到位。

图4 加工时的各部件状态

（7）举升液压缸有杆腔通油，活塞杆完全复位，将床头箱、床身及刀架等工件整体绕铰链旋转复位，此时举升液压缸复位到位发讯。

（8）锁紧液压缸卸油，碟簧复位，活塞杆后退，将床头箱、床身、刀架以及工件整体与压板锁紧。至此整个加工动作完成。

4. 结语

该种改造方法增加了机械结构、液压系统和电气系统配置，虽然改造成本较高，但是却解决了易燃易爆材料的深孔特征加工，保证了其切屑的正常排出，方便了切屑的收集、回收。对比传统断续切屑、吹气排屑，改造后不仅确保了正常加工，而且提高了加工效率，对环境实现零污染。最重要的是若配合机械手自动上下料，远程监控加工等辅助功能，可以最大程度保证操作者人身安全，实现安全加工。

[1] 王光斗，黄春福. 机床夹具设计[M]. 3版. 北京：机械工业出版社，2000.

[2] 李益民. 机械制造工艺设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1994.

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