■東方電氣集團東風電機有限公司 (四川樂山 614000)
李衛(wèi)東 蔣建華 閻玉輝
吊桿是兩端螺桿M 2 4 ~M90,軸長4 000~14 000mm等多種規(guī)格的工件。對于過長的吊桿,在臥式車床上加工,長度超出車床很多,因此簡單地利用臥式車床加工吊桿很難達到產(chǎn)品要求。加工這一類的超長軸工件一般是采用雙頭卡盤的專用車床,這種專用車床是在臥式車床的床頭箱兩端均設(shè)制卡盤,即在臥式車床的床頭箱尾部非操作端部增設(shè)一卡盤,利用專用車床的雙卡盤將工件夾緊,使工件與車床的主軸形成一個整體,工件伸出車床之外的部分采用輔助支承(可酌情設(shè)制多點),以避免工件因懸置過長而產(chǎn)生變形。
雙卡盤裝夾的優(yōu)點是,由于雙點裝夾,將工件與車床主軸組成了穩(wěn)定的同軸組合體,因此在加工中床頭箱內(nèi)部及外部夾持兩端較近的區(qū)域,工件轉(zhuǎn)動軸線與車床主軸轉(zhuǎn)動軸線基本做到同軸,使得工件運轉(zhuǎn)平穩(wěn),無徑向擺動與竄動,能夠保證工件的加工質(zhì)量,對機床的性能影響較小。與之相反,簡單地使用臥式車床加工超長軸類,車床為單卡盤裝夾,工件裝夾形成懸臂支承。
盡管這種加工也會采用在車床之外增加多點輔助支承,因工件除單卡盤裝夾處,其余部位不能嚴格地限制工件,由于長軸的直線度超差及過長的懸臂使工件剛性變差,使工件的轉(zhuǎn)動軸線與車床主軸的轉(zhuǎn)動軸線產(chǎn)生偏斜而不同軸,因此在工件的加工端會產(chǎn)生徑向擺動旋轉(zhuǎn)與竄動,既影響加工質(zhì)量,又使得機床主軸處于長時間的跳動與竄動之中而損壞機床。雙點裝夾與單點裝夾的工作狀況如圖1所示。
圖1 裝夾與工作示意圖
對于吊桿的大批量生產(chǎn),定制雙頭卡盤的專用車床是最佳選擇。但對于批量不足以購買專用車床,或是受限于購買條件的企業(yè),如何在臥式車床上加工過長的吊桿,我們給出了兩種夾持工裝,利用車床床頭箱主軸尾部的錐孔將夾持工裝固定,再通過夾持工裝內(nèi)、外錐套,將工件鎖緊,使工件與車床的主軸形成一個整體,即可得到雙頭卡盤專用車床相同的加工工作狀況。
圖2 夾持工裝1
夾持工裝1概況如圖2所示。外錐套裝入車床的床頭箱主軸尾部錐孔內(nèi),將螺母套在工件之上,將工件從車床的非操作端吊裝穿過主軸孔,選擇合適的懸伸長度,旋動車床卡盤將工件定心夾緊,再將分半的內(nèi)錐套卡在工件之上,推入工裝的外錐套之內(nèi),旋動螺母將內(nèi)錐套頂緊,使工件、工裝與主軸組成一體,取掉手柄,調(diào)定車床床頭箱尾端之外的輔助支承,將工件懸伸于車床之外的超長部分托起,工件即可進入加工狀態(tài)。
如果加工時配合車床的中心架和尾座進行加工,效果會更好。工件加工完成后,插入手柄,旋出螺母,松開車床卡盤,用車床尾座頂動或用銅棒敲擊工件端面,將工件從車床主軸孔內(nèi)退出,取下分半的內(nèi)錐套和螺母,再如法炮制地將調(diào)頭的工件或新的工件裝入車床主軸孔內(nèi),即可進行新一輪的加工程序。拆卸螺栓的功能是用于將外錐套退出車床主軸孔,手柄的功能除了用于旋動螺母外還用于拆卸工裝。
圖3 夾持工裝2
夾持工裝2 如圖3 所示,是用尼龍、氟塑料或木料等材料制成的工裝。外錐套裝入車床的床頭箱主軸尾部的錐孔內(nèi),將工件從車床的非操作端吊裝穿過主軸孔,選擇合適的懸伸長度,旋動車床卡盤將工件定心夾緊,再將分半的內(nèi)錐套卡在工件之上推入工裝的外錐套之內(nèi),為了做到工件與車床主軸同軸且夾緊工件,應(yīng)將分半的內(nèi)錐套的兩個半端面齊平、敲緊,利用斜錐面自鎖性,使工件、工裝與車床主軸組成一體。
調(diào)定車床床頭箱尾端之外的輔助支承,將工件懸伸于車床之外的超長部分托起,工件即可進入加工狀態(tài),手柄的功能是用于拆裝。工裝的內(nèi)錐套需作成分半型,在夾持工裝之中,尼龍、氟塑料或木料等材料均不具有彈性功能,因此只能選取分半型式。在夾持工裝1之中,雖可采用切口型的內(nèi)錐套,但由于工件吊桿軸的直徑尺寸有一定的變數(shù),外圓存有一定的缺陷,如圓度超差,圓表面存有碰撞凸瘤等,促使內(nèi)錐套與工件的配合孔間隙選的很大,要夾緊工件必須加大內(nèi)錐套的軸向移動距離,就要加大工裝的內(nèi)錐套和螺母尺寸,同時增加了工作量,切口型的內(nèi)錐套不易做厚,否則螺母的推進力必須很大,才能促使內(nèi)錐套變形夾緊工件,切口型的內(nèi)錐套還有一缺點就是必須從工件的軸端套入,由于工件超長,內(nèi)錐套的內(nèi)孔配合間隙小,從端頭移動到裝卡位置也不如分半型的內(nèi)錐套操作方便。
夾持工裝2 與夾持工裝1 相比,結(jié)構(gòu)更簡單、成本投入低、重量輕且方便操作,但不如夾持工裝1堅固耐用。