軸瓦是用于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)曲......



　　軸瓦是用于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)曲軸軸頸等部位的滑動(dòng)軸承，其構(gòu)成是由一種以鋼帶為襯底、表面附著一層軸承合金的雙金屬鋼帶，并通過(guò)一系列的

加工而成。這層軸承合金通常有三種：巴氏合金、鋁錫合金和銅鉛合金。本機(jī)是為紹興紡織機(jī)械廠設(shè)計(jì)制造的用于加工EQ140-1主軸翻邊瓦(圖

1)的內(nèi)圓精加工拉床。此主軸翻邊瓦的軸承合金為鋁錫合金，拉床切削的部分即為軸承合金層部分。

圖1　EQ140-1主軸翻邊瓦
2　軸瓦內(nèi)圓精加工工藝及特點(diǎn)
　　軸瓦內(nèi)圓精加工主要有兩種方法，一種是鏜削加工，一種是拉削加工，其各自的特點(diǎn)見(jiàn)表1。
表1


加工方法 鏜削 拉削
壁厚精度
(mm) 國(guó)內(nèi) 0.006 0.01
國(guó)外 0.004 0.006
表面粗糙度Ra
（μm） 國(guó)內(nèi) 0.4 0.4
國(guó)外 0.2 0.1
生產(chǎn)率
(件/小時(shí)) 國(guó)內(nèi) 300 500
國(guó)外 400 1200

3　目前國(guó)內(nèi)軸瓦內(nèi)圓拉床的狀況
　　目前國(guó)內(nèi)軸瓦內(nèi)圓拉床的一般狀況為：
　　 夾具采用龍門結(jié)構(gòu)，但剛性不強(qiáng)，調(diào)整不方便；拉刀專用滑臺(tái)采用傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間隙大，滑臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)精度差(0.016/1000)，

摩擦阻力大，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)油缸發(fā)熱量大，機(jī)術(shù)精度的穩(wěn)定性不好，一般一天要調(diào)整2～3次；另外，機(jī)床的下料、排屑均為人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大

，生產(chǎn)效率不高。為使產(chǎn)品零件的精度和產(chǎn)量不斷提高，我們對(duì)拉床進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，以解決精度差、生產(chǎn)率低和穩(wěn)定性差等問(wèn)題。
4　機(jī)床的總體布局
　　本機(jī)床采用臥式布置(指滑臺(tái)水平布置，見(jiàn)圖2)，由夾具、拉胎、滑臺(tái)、拉刀、上料裝置、下料裝置以及電氣、液壓等部件所組成，其加
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工過(guò)程為：將零件放入上料裝置的集料槽中，滑臺(tái)從B點(diǎn)開(kāi)始左行至A點(diǎn)，從集料槽中自動(dòng)取一片料，然后右行回到B點(diǎn)，同時(shí)將料帶到C點(diǎn)；頂

料器在C點(diǎn)將料頂入拉胎內(nèi)，夾具中的夾緊裝置將零件夾緊，頂料器返回；滑臺(tái)再次左行，帶動(dòng)拉刀拉削工件到A點(diǎn)；再次取料，同時(shí)在C點(diǎn)將

剛拉好的料下料；下料裝置隨著滑臺(tái)的再次右行將拉好的零件帶走并推入下料裝置理料槽中集放；待槽中的料放滿后人工取走。這樣，一個(gè)動(dòng)

作循環(huán)便完成了。循環(huán)的所有動(dòng)作均在PLC機(jī)的控制下自動(dòng)進(jìn)行。



圖2　機(jī)床總體布局
1.床身　2.上料裝置　3.夾具　4.拉刀　5.下料裝置
　 6.理料槽　7.油缸　8.控制電柜　9.液壓站　　　　　
5　機(jī)床的主要部件及技術(shù)要求
　　機(jī)床的夾具采用龍門式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3)，具有支承拉胎、夾緊工件的功能。由于夾具要承受全部的拉削力，所以要有足夠的剛性，以抵擋拉

削時(shí)大約20000N的沖擊力。

圖3　夾具
1.微調(diào)螺母　2.夾緊油缸　3.夾具體　4、6、10.拉桿　5.斜槽滑塊　7.平衡杠桿　8、9.微調(diào)斜塊　11.壓板　12、21.拉胎　13.刀具　14.滑

臺(tái)　15.轉(zhuǎn)軸　16.轉(zhuǎn)銷　17.打料油缸　18.打料杠桿　19.擋塊　20.打料滑塊
　　夾緊機(jī)構(gòu)是夾具的關(guān)鍵部件。第一，要求在夾緊時(shí)不影響拉削過(guò)程，由于軸瓦的夾壓點(diǎn)在軸瓦對(duì)口面的鋼背上，而鋼背厚度為2.15mm，夾

壓寬度最大為2mm，故每次動(dòng)作時(shí)壓板的位置一定要準(zhǔn)確，以免壓多了碰刀，壓少了又壓不著。所以壓板要設(shè)定定位臺(tái)階。放松時(shí)壓板縮回要

充分，以免下料時(shí)碰零件。第二，夾緊力要合適，一般夾壓力為檢測(cè)軸瓦高度時(shí)所施力的150%，本機(jī)為11000N，較為適宜。如果夾緊力太大，

會(huì)在軸瓦夾壓點(diǎn)上留下夾壓的痕跡；夾緊力太小，軸瓦定位面與拉胎定位面的貼合率達(dá)不到80%以上，又會(huì)影響拉削精度的穩(wěn)定性。第三，軸

瓦兩個(gè)對(duì)口面上夾壓力要相等，否則軸瓦便會(huì)在拉胎內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。本機(jī)床采用對(duì)稱的拉桿施力機(jī)構(gòu)，可使兩邊的夾壓力相等。第四，夾緊要自鎖，

以免在拉削中油缸大量進(jìn)油時(shí)引起油壓波動(dòng)而影響產(chǎn)品精度的穩(wěn)定性。本機(jī)床采用斜面自鎖裝置，自鎖角度為13°(見(jiàn)圖3)，能可靠地鎖緊。
　　 拉胎是一個(gè)高精度的零件，夾具體上拉胎支承面也要求有較高的精度。但由于安裝后拉胎圓弧面的曲線與圓拉刀的軸線難以同心，所以拉

胎在夾具上應(yīng)有上下左右的微量調(diào)整，見(jiàn)圖3。本機(jī)采用1∶100的斜面進(jìn)行調(diào)整，方便可靠，精度保持性良好。
　　 由于軸瓦是個(gè)有彈性的零件，當(dāng)夾緊壓板松開(kāi)后，零件一般不會(huì)自己掉下來(lái)，所以需要在鋼背上打擊一下。為了不把零件打傷，材料裝置

(見(jiàn)圖3)中的打料杠桿有意削掉一部分，形成一個(gè)薄弱的缺口，以便增加彈性，緩沖打擊力，既避免打傷零件，又不影響加工的節(jié)拍。
　　 滑臺(tái)(見(jiàn)圖4)是帶動(dòng)拉刀進(jìn)行切削的動(dòng)力部件，其好壞直接影響著零件的加工精度。本機(jī)床的滑臺(tái)為一油壓驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)，該滑臺(tái)要有較高的

直線運(yùn)動(dòng)精度、較大的推動(dòng)力(本機(jī)油缸推力為35000N)和較高的運(yùn)動(dòng)速度。這不僅可以提高效率，而且可以改善零件的表面粗糙度和減少切削

阻力。其滑臺(tái)的拉削速度為20m/min，返回速度為34m/min。而舊式的滑動(dòng)導(dǎo)軌滑臺(tái)是難以達(dá)到這些要求的，因此，本機(jī)床采用無(wú)間隙滾動(dòng)導(dǎo)軌

，選用六個(gè)滑塊(每根導(dǎo)軌三個(gè)滑塊，見(jiàn)圖4)，并提高了滑鞍的剛性和承載能力。由于滾動(dòng)導(dǎo)軌具有較高的直線運(yùn)動(dòng)精度(0.008/1000)和較小

的滾動(dòng)摩擦系數(shù)(0.005)，而且可以對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行預(yù)緊，形成無(wú)間隙滾動(dòng)，從而保證了滑臺(tái)在較大的負(fù)載阻力下能平穩(wěn)地作直線運(yùn)動(dòng)，不僅發(fā)熱

較小，而且維修和更換都很方便。

圖4　滑臺(tái)
1.滑塊　2.滑鞍　3.油缸　4.壓板　5.壓塊　6.油缸支座　7.導(dǎo)軌　8.床身
　　滑臺(tái)油缸也是一個(gè)關(guān)鍵部件，由于滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度較高，所以油缸要有良好的緩沖裝置，以減小沖擊。本油缸采用前、后蓋可調(diào)緩沖裝置

，見(jiàn)圖5。以后蓋為例，其原理為：當(dāng)件4進(jìn)入件3后，三角槽開(kāi)始節(jié)流，A腔油通過(guò)三角槽進(jìn)入B腔；當(dāng)三角槽封閉后，A腔油經(jīng)過(guò)可調(diào)節(jié)流錐閥

進(jìn)入B腔，從而形成比三角槽更小的節(jié)流，并形成緩沖。此種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的緩沖效果理想，即使機(jī)床在高速運(yùn)行后再停止，也感覺(jué)不到有沖擊現(xiàn)

象。

圖5　緩沖裝置
1.活塞　2.缸筒　3.節(jié)流環(huán)　4.阻尼套　5.節(jié)流錐閥　6.油口　7.擋鐵　8.后蓋　9.活塞桿　10.鋼球　11.彈簧　12.三角槽
　　刀具與零件的加工質(zhì)量有著最密切的關(guān)系。本機(jī)床的拉刀由9片圓形刀片用心軸貫穿鎖緊而成(見(jiàn)圖6)，第1～第4片為粗切削刀片，每齒升