自制定心旋转机构在普通车床加工球面瓦.doc

自制定心旋转机构在普通30车床加工球面瓦 单位：白山市祥和机械制造有限责任公司 姓名：董洪涛 工种：车工 时间：2008年4月19日 自制定心旋转机构在普通30车床加工球面瓦 球面瓦的概况 我厂使用的Φ2700*3600球磨机上的大小齿轮传动副中的小传动轴轴瓦，有两台是滑动轴承，滑动轴承内衬为巴氏合金。轴承为铸铁球面式（见图一）。从生产实际使用看，球面瓦的球面加工精度如何，直接影响瓦的调心效果。1#球磨机随机带来的小球面瓦外球同瓦座配合不佳，起不到调心的效果，致使研瓦工人浇铸和加工得停机几天才能恢复生产。又没有备用滑动轴承，外购没有货源，经厂领导研究决定自己想办法解决球面瓦备件。用手动车削样板检验的方法加工一套，由于加工方法不对，没有成功不能使用，只好另辟途径。 球面瓦的加工和定心旋转机构 球面瓦的球面是关键，如果球的圆度和光洁度达不到标准，将影响调心效果。为了解决球磨机小球面瓦的难题，我们设想了几套加工方案，都不能圆满地解决该技术难题，最后模仿用截面圆规画球，以定点为圆心，定长为半径画出一个圆，而立体交汇就成球的道理中得到启发，设计了定心旋转机构在30车床上车削球面方案。具体方案见“图二”“图三”。 1、首先毛坯件上平台划线，作为刨瓦口基准，刨床按瓦口线找正，刨平瓦口，然后将上下瓦用焊锡焊上。再上平台划好找正所需的各条线。上30车床用四爪卡盘找正，将内孔Φ220，长400和Φ290外径加工完，最后用自制旋转机构加工球面。 根据球面瓦的球面计算球缺的度数sinа121.5/190＝0.63查表а＝390。故球缺度数为780。 以为球缺的度数是780，所以制作一个扇形齿板（见图四）。扇形齿板的度数为900，大于780以便有回旋余地。其模数为2，齿顶550mm，根径545.6mm，节圆548mm，齿数137个齿，材质A3，定位孔Φ32mm，此扇形齿板的模数与解放汽车方向机上的转向蜗轮模数配制。 利用汽车的小蜗轮蜗杆，来传递动力。蜗轮蜗杆受到轴向切削力px，主切削力p子＝100*t*s＝100*2*0.1＝20kg，而轴向力px＝0.25p子＝0.25*20＝5kg，所以手动蜗杆走刀量可以正常走刀的。 两块固定板尺寸为300*150*25，200*100*20，材质为A3（见图二序号3，序号4）一根固定轴（见图5）及两个螺帽。因固定轴上部与扇形齿板的孔配合，故受到径向切削力pY，pY＝0.4 p子 ＝0.4*20＝8kg，受力很小，配合轴茎Φ32mm的强度完全够用。 将中托板、丝杠卸掉。大固定板（见图二序号3）安置于床身导轨下空中，小形齿板，围绕固定轴5作左右旋转450，小刀架横向进给吃刀，随着扇形齿板1作左右旋转移动即完成车削球面运动。 利用自制定心旋转机构在30车床上加工的球面瓦，球面的尺寸精度及光洁度都达到技术要求。加工过的球面瓦安装在球磨机传动轴上后使用效果很好。 三车削过程中应当注意的几个问题。 利用定心旋转机构在30车床上加工球磨机球面瓦的加工工艺较复杂，有一定难度，在实际车削过程中，我体会到除了在设计定心旋转机构确定的机械参数是否适宜，球面瓦毛坯件的划线作为找正的基准对保证精度也很重要。用焊锡将瓦口焊为一体加工也可保证精度。通过实际安装定心旋转机构和实际车削操作过程中总结了一点经验，因此还应注意下述几个问题。 扇形齿板的定位点——轴5的定位中心，必须与车床主轴中心线和球面瓦的中腰线交汇在一个点上。只有这样扇形齿板的运动轨迹才能与球面是同心圆。扇形齿板的定位轴5找正方法是：第一步在主轴孔内装上顶尖，尾座装上顶尖，以两顶尖为准拉紧一细线。用两个划线直尺立放于托板燕尾两导轨面上，竖尺贴准细线，两竖尺之间的连线也就是主轴中心线在竖尺上的反映。这条连线可用来找正扇形齿板定位轴的中心。 第二步，用一圆钢车制的圆柱体做一个滚动划针，躺放在中拖板燕尾导轨面上，端面靠在导轨侧面上，针尖对正固定轴5的中心。微移大拖板使划针对上球面的中腰线，最后紧固住螺帽8。这样中心线、腰线和扇形齿板的定位轴都在一个点上了，才能保证球面精度。 吃刀深度不能太多，经过实践吃刀深度2毫米比较合适。因为吃刀深度增加，切削力也随之增加，手动进给也相应增加力。由于蜗杆的传动比大，吃刀太大还会发生抖刀现象，影响加工质量。 手进给用力要均匀，否则会影响光洁度。 上下瓦的瓦口用焊锡焊住后，用四爪卡盘夹住一头，而另一头应事先用做好的夹子夹紧上下瓦。以防止卡盘夹紧了这头而另一头焊口开裂，影响球面的尺寸精度。 单位：白山市祥和机械制造有限责任公司 姓名：董洪涛 2008年4月19日