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改造卧式车床加工特殊材料排屑方式

文章来源: 《金属加工(冷加工)》杂志       发布时间:2019-02-11

宜昌长机科技有限责任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。


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,而且切屑吹得到处都是,不方便收集切屑。


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了改造: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。


具体改造方式


改造后的车床如图1所示。其结构主要由床头1、压板2、床身(含床头箱、刀架等整体)3、工件4、铰链5、床尾6、接屑盘7、锁紧液压缸组件8和举升液压缸9构成。锁紧液压缸结构和举升液压缸结构分别如图2、图3所示。

改造卧式车床加工特殊材料排屑方式

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

改造卧式车床加工特殊材料排屑方式

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

改造卧式车床加工特殊材料排屑方式

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。


(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。

改造卧式车床加工特殊材料排屑方式

图4加工时的各部件状态


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。


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