趙忠剛
(山東能源機(jī)械集團(tuán),山東 泰安 271411)
大拖板與小拖板聯(lián)動車削錐形銷軸的小拖板角度調(diào)整計算
趙忠剛
(山東能源機(jī)械集團(tuán),山東 泰安 271411)
本文闡述了利用具有大拖板和小拖板聯(lián)動功能的車床進(jìn)行車削錐形銷軸時小拖板所調(diào)斜度的計算公式,并通過舉例詳細(xì)做了小拖板所調(diào)斜度的計算、驗(yàn)證過程。同時,還敘述了車削錐形銷軸的相關(guān)注意事項(xiàng)。
錐形;大拖板;小拖板;聯(lián)動;雙規(guī)
對于大型的錐形銷軸,可以在大拖板與中拖板能聯(lián)動的C6140車床上加工。有的員工根據(jù)錐形銷軸的錐度和其它尺寸要求,不會計算大拖板與小拖板聯(lián)動車削時需要調(diào)整小拖板的角度值,部分。下面舉例說明。
銷軸主要尺寸如圖1中銷軸主要尺寸示意圖所示。全長378mm,錐度為7.6°,其斜度為3.8°,錐形部位的小端直徑為60mm,錐形部位長度為278mm。當(dāng)然,可以根據(jù)圖示條件算出其最大直徑為60+2×(278×tan3.8)=97(mm)。
該車床具有大拖板和小拖板聯(lián)動的功能,聯(lián)動車削時,車床大拖板運(yùn)行4mm時,其小拖板運(yùn)行1mm。即當(dāng)小拖板運(yùn)行尺寸L時,大拖板運(yùn)行4L。
根據(jù)圖1中銷軸錐形尺寸和大拖板與小拖板聯(lián)動運(yùn)行軌跡關(guān)系可知,車削銷軸錐形部位時,其刀尖軌跡為從A到B。即刀尖縱向運(yùn)行軌跡BC包括:大拖板縱向運(yùn)行長度4L和小拖板運(yùn)行軌跡在機(jī)床縱向長度上的投影L×cosα。也就是說,車削完成銷軸錐形部位時,小拖板運(yùn)行長度為L,其帶動刀尖在機(jī)床縱向長度上運(yùn)行L×cosα,在橫向上運(yùn)行長度為AC,即18.5mm。
通過上述分析,可知,當(dāng)車削完成銷軸錐形部分時如果小拖板運(yùn)行尺寸L,其運(yùn)行尺寸換算為銷軸的軸向尺寸時應(yīng)該為L×cosα。即4L+L×cosα=278mm。將錐形銷軸錐度部分變?yōu)樾倍葧r,可以求出其斜度尺寸為278×sin(7.6/2)=18.5mm,即車削完成銷軸錐形部分時小拖板徑向運(yùn)行18.5mm,如果小拖板的調(diào)整角度為α,那么L=18.5/sinα。4L+L×cosα=278mm可以寫為4×18.5÷sinα+18.5÷sinα×cosα=278,兩邊同乘以sinα可得:74+18.5×cosα=278sinα,又因sinα2+cosα2=1,求出cosα的代數(shù)式代入74+18.5×cosα=278sinα簡化得:sinα2+0.53sinα+0.066=0,通過計算上述關(guān)于sinα的一元二次方程即可推出sinα=0.2或sinα=0.33。當(dāng)取sinα=0.2時,cosα=0.944,α=19°16′,代入L=18.5/sinα,得L=56.061,代入4L+L×cosα=277.16mm;當(dāng)取sinα=0.33時,cosα=0.9755,α=1°,代入L=18.5/sinα,得L=92.5,代入4L+L×cosα=460.23375mm,該值>278mm,此角度α=1°不適合要求,因此,可取α=19°16′。
在車削該銷軸時,首先,將其全長車至378mm,然后再將其直徑車為97mm。最后銷軸車削錐形部分。此時,可將小拖板逆時針調(diào)整19°16′,然后分次進(jìn)行車削加工即可。
注意車削時驗(yàn)證調(diào)整角度值,當(dāng)錐形部位直徑進(jìn)入一半尺寸時,錐形部位長度方向是否對應(yīng)車削一半。如果車削錐形部位長度大于一半,說明小拖板調(diào)整的角度值偏小,要適當(dāng)加大;反之則適當(dāng)減小小拖板調(diào)整的角度值。精車時,車削量不宜過大,且必須整體均勻,以防止余量不勻?qū)е碌毒咴谇邢鬟^程中受力不等出現(xiàn)讓刀量不等而造成加工的銷軸錐形部位的斜面不直。同時,注意在切削運(yùn)行前,現(xiàn)將大拖板和小拖板分別向后退一點(diǎn),防止有空運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的滯后現(xiàn)象,影響加工后的錐形精度。
該加工方式能充分發(fā)揮具有大拖板和小拖板聯(lián)動功能機(jī)床的效能,對于計算其它類似的“雙規(guī)”運(yùn)行加工有較好的借鑒意義。
圖1 銷軸主要尺寸與大拖板與小拖板運(yùn)行軌跡示意圖
[1]技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會 編.車工工藝學(xué)(第4版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
[2]成大先 主編.機(jī)械設(shè)計手冊(第五版第1卷)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 2010.
趙忠剛(1969—),男,山東泰安人,畢業(yè)于山東科技大學(xué):機(jī)電一體化,專科。省級刊物發(fā)表科技論文20余篇,現(xiàn)主要從事企業(yè)管理體系研究和工藝裝備開發(fā)。