C1325單軸六角自動車床調整卡片的設計與編制

哈爾濱量具刃具集團有限責任公司 （黑龍江 150040） 周 萍

自動車床調整卡片是調整機床所必須的工藝檔，它不僅是體現設計者思路的一種文檔，還是凸輪制造、機床調整、凸輪磨損后修復的唯一依據。下面用實例具體說明C1325單軸六角自動車床調整卡片（見附表）的設計與編制。

1.填寫卡片

畫好零件簡圖，填寫C1325單軸六角自動車床調整卡片，設計工藝方案、布置刀夾具、繪制各工步刀架運動簡圖。為了提高生產率通常應盡量采用多刀同時加工，一般情況下，車大外圓和鉆孔往往是同時進行的；考慮到臺階軸加工余量較大分兩次加工。工藝方案：送料→鉆定中心孔→車大外圓及鉆孔→粗車臺階軸→精車臺階軸→切斷(加工結束)。

2.轉速n主及主運動速度掛輪（變速箱交換齒輪）A、B

（1）選擇切削速度v 依據機床說明書切削用量及推薦切削速度表選擇v車=30m/min。

調整卡片

（2）定主軸轉速n主由n=1000v/πD (D 為加工直徑）即可算出車大外圓φ17.8mm主軸轉速n車=537r/min，粗車臺階軸φ11.5mm主軸轉速n粗=831r/min，精車臺階軸φ10mm主軸轉速n精=955r/min。由機床說明書主軸轉速表選各工步相接近的主軸轉速：n主車=543r/min，n主粗=823r/min，n主精=973r/min，取主軸轉速n主=n主精=973r/min，由此可算出實際切削速度v實=30.5m/min。

（3）確定主運動速度掛輪A、B、C、D 由機床說明書主軸轉速表，根據主軸轉速n主=973r/min即可查得相應主運動速度掛輪A=31、B=47。因無螺紋加工，故不必應用掛輪C、D。

（4）驗算鉆孔的切削速度v鉆由于鉆孔主軸轉速與車大外圓時相同，但孔徑比外圓直徑小，所以須驗算鉆孔的切削速度, v鉆=15.3m/min比常用的切削用量略低，但因工件生產率已足夠高，故暫按鉆頭不轉動方案設計調整卡片。

3.各工步的進給量f

選擇進給量必須與工藝方案結合起來考慮，尤其對復雜的零件。當回轉刀架的六個刀具孔全部使用時，橫刀架用的低速與返車的變換要特別注意選擇。考慮工件的尺寸精度、表面粗糙度、加工余量等因素，結合生產經驗，參照機床說明書推薦進給量，經修正選鉆定中心孔f定=0.04mm/r、f車=0.03mm/r、f粗=0.03mm/r、f精=0.03mm/r、切斷工件f切=0.015mm/r。

4.各工步的工作行程長度L

工作行程也就是刀具行程或凸輪行程，它包括刀具的工作行程和非工作行程。當刀具由快速趨近轉為工作進給時，為了避免回轉刀架換位時與工件產生碰撞，應在刀刃距加工表面一定距離Δ時，就轉入工作進給，此距離Δ稱為切入留量，一般縱向車削時取0.5～1mm，橫向車削時取0.2～0.5mm；平端面預留加工余量0.5mm，由此L定=3mm、L車=15mm、L粗=L精=6mm、L切=9.5mm。

5.各工步所需主軸轉速n及空行程角度∑α空

計算主軸轉速的目的是為了計算每個工步所需的基準主軸轉速，分配各工步工作行程角度(凸輪角度)，計算出每工件所需時間。由每工步所需的主軸轉速n=L/f可知：n定=75r/min、n車=500r/min、n粗= N精=200r/min、n切=634r/min，則每工件所需主軸轉速∑n=1609r/min。

一個工作循環(huán)中空行程所需角度，即循環(huán)中不進行切削的輔助動作，如送夾料、轉位、主軸變速及刀架快進快退所需的角度。通常換位一次取12°，送料取12°，切斷刀快速退回取10°，則∑α空=82°。

6.轉速換算系數K值及所需基準主軸轉數n需，分配各工步工作行程角度α工

（1）計算轉速換算系數K值 由于各工步所選的主軸轉速不同，為了便于計算各工步應占的凸輪角度，宜將各工步的主軸轉速折算成相當于同一個基準主軸轉速（n基）時的主軸轉速，這個折算系數就是K。K=基準主軸轉速/本工步主軸轉速，在主軸轉速中，建議選取出現次數多的轉速作為基準主軸轉速。取粗車外圓主軸轉速為基準主軸轉速，即n基=823r，則K車=1.52、K粗=1、K精=0.846。

（2）計算各工步所需基準主軸轉數n需由n需=Kn可知： n需車= K車n車=760r/min、n需粗=200r/min、n需精=169r/min，一般切斷時K切推薦值1～1.5，取K切=1.2，n需切=761r/min，各工步所需基準主軸轉數總和∑n需=1890r/min。

（3）分配各工步所占凸輪角度α工各工步所占凸輪角度α工是在扣除空行程所占角度∑α空后剩余的凸輪角度按所需基準主軸轉速的比例來分配的。通常分配給鉆定中心孔工作行程角度α定=12°，則所剩其他各工步工作行程角度之和∑α工剩=360－∑α空－α定=266°。

由凸輪角度α工=本工步所需基準主軸轉數×工作行程總角度/各工步所需基本主軸轉數總和，計算出各工步行程角度：α工車=107°、α工粗=28°、α工精=24°、α工切=107°

（4）各工作行程角度的修正 通常切斷刀切斷工件所用角度在100°左右，車大外圓加工余量小，φ5mm孔還有擴孔、鉸孔工序，故工作行程角度可適當減少，將上述節(jié)省角度補償給切削余量較大的粗車臺階軸及表面粗糙度要求較高的精車臺階軸工序，即α工車=85°、α工粗=42°、α工精=40°、α工切=99°。修整后∑α空+∑α工=360°符合凸輪角度設計原則。

7.凸輪上的起止角度及凸輪半徑R

把工作行程和空行程所需角度從0°開始按順序排列起來，從送料開始到切斷刀退離棒料時為止，凸輪必然是從0?轉至到360?。

凸輪的半徑主要是根據工作行程長度L，每工作行程結束時六角頭與端面間的距離及凸輪毛坯的尺寸參數來確定的。在確定凸輪半徑時，應盡量采用較大的半徑，可以減小工作的壓力角或使快退等空行程所占的角度較少；同時也有利于凸輪制造（減少金屬切削量），取Rmax＝119.5mm，由此就可以確定各工作行程起、終點的凸輪半徑，R車終=R粗終=R精終=119.5mm，R車起=104.5mm、R粗起=R精起=113.5mm。根據經驗：各工步工作行程完成后，回轉刀架換位時凸輪直徑需縮回2～10mm；下一工步工作行程開始時，凸輪直徑需伸長2～5mm，由此確定其他各工步起、終點凸輪半徑取值：R送料=105.5mm、R定起=107.5mm、R定終=110.5mm、R換位1=R換位2=R換位5=100.5mm、R換位3= R換位4=110mm。

最后確定單件時間t及分配軸掛輪a、b、c、d：生產率A=基本主軸轉數/每工件所需主軸轉數=0.51件/min，單件時間t=60/A=117.6s，按機床說明書分配軸每轉時間表選用相接近的單件時間，由此確定分配軸掛輪a=27，b=80，c=63，d=45。

8.結語

依據機床說明書的提示來編寫完成的調整卡片，不一定是好的設計作品，本設計方法雖經過生產驗證收到了令人滿意的效果，但按優(yōu)秀的設計作品要求還存在距離，有待于更深入更有效的完善。