改造臥式車床加工特殊材料排屑新方法

■ 宜昌長機科技有限責(zé)任公司 （湖北 443000） 喬凌云 代國輝 樊強軍 鄒 雨

我公司在實際生產(chǎn)中需要加工一種特殊材質(zhì)的工件。工藝要求采用CW6163普通臥式車床車削加工深孔，該孔成形直徑為480mm、深600mm，單邊切削量160mm。采用傳統(tǒng)車削加工時，切屑容易聚集在工件內(nèi)孔，隨主軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。車削時間越長，切屑聚集越多，旋轉(zhuǎn)、碰撞次數(shù)就越多，極易造成靜電聚積，非常容易引發(fā)嚴(yán)重的后果。

1. 傳統(tǒng)排屑方法

為了方便排屑，避免靜電聚積，傳統(tǒng)的排屑方法有：①減小吃刀量，短時間車削后刀桿完全退出，人工將切屑清理出，再開始車削，重復(fù)清理，如此往復(fù)。②通過從工件一端向另一端吹氣的方式實現(xiàn)。第一種方式加工效率低，費時費力；第二種方式不僅污染環(huán)境，而且切屑吹的到處都是，不方便收集切屑。

2. 提出新方法

本文提出一種新穎的排屑方式。該方式是將臥式車床進行改造：將床身、床頭箱和刀架等整個部件繞床尾的某一支點旋轉(zhuǎn)一個角度后，再開始車削加工。如此，因刀桿和工件孔與地面有一定傾斜角度，車削過程中出現(xiàn)的切屑會受自身重力和旋轉(zhuǎn)的摩擦，隨著傾斜角度和工件的旋轉(zhuǎn)往外移動，直至排出工件外部，實現(xiàn)排屑過程。此方式不僅加工效率高、不污染環(huán)境，且收集切屑非常方便。

3. 具體改造方式

改造后的車床如圖1所示。其中鎖緊液壓缸結(jié)構(gòu)和舉升液壓缸結(jié)構(gòu)分別如圖2、圖3所示。

圖1 改造后的車床主體結(jié)構(gòu)1.床頭 2.壓板 3.床身 4.工件 5.鉸鏈 6.床尾 7.接屑盤 8.鎖緊液壓缸組件 9.舉升液壓缸

圖2 鎖緊液壓缸組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.活塞 2.缸蓋 3.缸體 4.密封圈 5.碟簧 6.螺母

圖3 舉升液壓缸結(jié)構(gòu)1.下鉸鏈體 2.缸體 3.活塞桿 4.上鉸鏈體

加工工件前，床頭箱、床身及刀架等整體并未繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)，而是在吊裝工件完成后旋轉(zhuǎn)再鎖緊，并開始加工。加工完成后，恢復(fù)旋轉(zhuǎn)角度，拆卸工件。

具體步驟如下：

（1）先吊裝工件，裝夾到位。

（2）手動控制液壓系統(tǒng)給鎖緊液壓缸通油，使得鎖緊液壓缸中的活塞桿升出，此時碟簧處于壓緊狀態(tài)、床身與壓板松開。此過程持續(xù)5s時間，以確保松開到位。

（3）舉升液壓缸無桿腔通油，活塞桿完全升出，將床頭箱、床身、刀架以及工件整體繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)一定角度，此時舉升液壓缸升出到位發(fā)訊。

（4）鎖緊液壓缸卸油，碟簧復(fù)位，活塞桿后退，將床頭箱、床身、刀架以及工件整體與壓板鎖緊。

（5）主軸旋轉(zhuǎn)開始加工，加工時的狀態(tài)如圖4所示。

（6）加工完成后，手動控制液壓系統(tǒng)給鎖緊液壓缸通油，使得鎖緊液壓缸中的活塞桿升出，此時碟簧處于壓緊狀態(tài)、床身與壓板松開。此過程持續(xù)5s時間，以確保松開到位。

圖4 加工時的各部件狀態(tài)

（7）舉升液壓缸有桿腔通油，活塞桿完全復(fù)位，將床頭箱、床身及刀架等工件整體繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)復(fù)位，此時舉升液壓缸復(fù)位到位發(fā)訊。

（8）鎖緊液壓缸卸油，碟簧復(fù)位，活塞桿后退，將床頭箱、床身、刀架以及工件整體與壓板鎖緊。至此整個加工動作完成。

4. 結(jié)語

該種改造方法增加了機械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)配置，雖然改造成本較高，但是卻解決了易燃易爆材料的深孔特征加工，保證了其切屑的正常排出，方便了切屑的收集、回收。對比傳統(tǒng)斷續(xù)切屑、吹氣排屑，改造后不僅確保了正常加工，而且提高了加工效率，對環(huán)境實現(xiàn)零污染。最重要的是若配合機械手自動上下料，遠程監(jiān)控加工等輔助功能，可以最大程度保證操作者人身安全，實現(xiàn)安全加工。

[1] 王光斗，黃春福. 機床夾具設(shè)計[M]. 3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2] 李益民. 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.

[3] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機械設(shè)計[M].7版. 北京：高等教育出版社，2002.

[4] 盧秉恒. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.