机械网--叶轮型面半自动成形铣床的研制

摘要：提出研制叶轮型面半自动成形铣床的必要性，并介绍了整机和主要部件的结构。采取成形铣削加工叶轮型面，保证了加工精度，提高了生产效率。关键词：半自动　叶轮型面　粗成形精铣机床1　问题的提出及方案的制定1现在遇到强拆我该怎么办.1　问题的提出叶轮是罗茨风机上的关键零件，其型面为渐开线曲面。传统的加工方法采取仿形铣或数控单刀刨削加工，存在以下缺点：（1）加工后的叶轮型面表面粗糙度和尺寸精度低。(2)叶轮型面的1致性和型面对轴心线的对称度达不到产品图纸的要求。(3)加工效率低。单件工时35～40min，1台机床不能加工L3～L53个品种、18个规格尺寸及年产7400台套的需求。(4)走刀次数多，刀具磨损快，寿命短，加工质量不稳定。针对上述情况，提出了研制半自动叶轮型面成形铣床。

叶轮型面上的任1素线对轴心线的平行度：L3：0.08；L4：0.06;L5：0.06。叶轮型面对轴心线的对称度：L3：0.05;L4：0.05;L5：0.06。 1.2　方案的制定叶轮零件的材质为HT250，硬度180～220HB。形状为椭圆形，单边余量为5～6mm,两面均需加工，要保证零件的加工精度，提高产品质量和劳动生产率，只能采取成形铣削的方法，并且粗、精分开在两台机床上完成，结适用户的需求，和能到达的技术要求制定了以下技术方案被强拆了怎么办有什么措施。(1)粗精加工分开。粗铣机床加工的单边余量为5mm左右，精铣机床加工的单边余量为0.75mm左右。(2)能适应L3～L53个品种18个规格尺寸。(3)用成形铣刀，粗精铣1次走刀完玉成部单面型面的加工，单件工时≤6min。(4)在精铣机床上设置了磁栅数显丈量系统，用于检测刀具上下调解的位置，保证型面对轴心线的对称度。由于1次走刀渐开线型面加工成形，加工的深度达5mm以上，且加工面积又大。经计算切削的圆周力达20000N，需要专门研制专用的成形铣刀和高刚度的机床。经过1年多的试制，终究完成了JX2005C和JX2005J半自动叶轮型面粗、精铣机床各1台，投入使用两年多，收到良好的经济和社会效益。2　机床的主要结构设计2.1　JX2005C粗铣机床机床结构情势如图所示。JX2005C粗铣机床结构1.主轴尾座总成　2.滑枕总成　3.主轴箱　4.操纵盒　5、9.侧座　6.工作台　7.床身　8.夹具　9.侧座

机床的整体布局为框架式，主轴箱3固定不动，支承刀具的尾座1可以轴向移动，调好后固定不动，主轴箱3和尾座1用滑枕连成1体。装有成形铣刀的刀杆1端装在主轴孔内并由拉杆拉紧，另外1端装在带有转动轴承的尾座内。尾座和主轴箱装在机身上，使它们成为1个整体，这类结构情势大大提高了机床的刚度和抗振性。主轴尾座的结构设计如图3所示。图3　尾座机构1.调解装置　2.后龙门架　3.夹紧机构　4.横梁5.尾座　6.外套　7.内套　8.成形刀　9.刀杆

尾座用来支持回转的刀杆，它对提高主轴刀杆的刚度和抗振性相当重要。在尾座的前支持处装有内外套，外套有转动轴承支持，其内孔和内套有1∶10的锥度，并在内套的圆周上对称开有3个2mm宽的轴向不通的长槽，刀轴装入内套后，由后真个螺母将内套轴向拉动，用以调解刀轴支持处和套之间的间隙，到达提高刀杆支持刚度的目的。在机床工作时，尾座在滑板上固定，其上部用丝杆顶紧，这样使滑枕尾座和小滑板成为1个整体。当换刀时，将上述夹紧部位全部松开，手动转动小丝杠将尾座退出刀轴支持端，以便完成换刀。2.2　JX2005J精铣机床机床结构情势如图4所示。主轴箱1通过步进电机—减速器(i=1∶17)—滚珠丝杠螺母副在立柱3上做上下移动，在加工进程中主轴箱1通过操纵手柄，牢固的锁紧在立柱3的导轨面上，而由工作台4作进给运动。主轴箱1上下的移动，用于调解吃刀深度和适应叶轮品种变化。刀杆6通过主轴箱1、立柱3、滑枕9、尾架8、支架7及床身构成1个框架，大大提高了主轴刀具系统的刚度。图4　JX2005J精铣机床结构情势1.主轴箱　2.磁栅尺　3.立柱　4.工作台　5.床身6.刀杆　7.支架　8.尾架　9.滑枕总成

2.3　粗、精铣主轴箱的结构设计如图5所示。主轴前真个锥孔是7∶24，直径为69.85mm，主轴前端有两个定位键25.415mm，用于传递扭矩，主轴后端有拉杆，用于拉紧刀轴。图5　主轴部件的结构

粗铣机床主轴前真个直径为150mm，精铣为100mm，其前支持均为C3182100和C2268100双向推力向心球轴承，后支持为D3182000双列向心短圆柱滚子轴承，中间有辅助支持单列向心球轴承。这样配置在有预紧力的情况下，不但保证了主轴的回转精度，同时可承受大的径向载荷和轴向载荷，提高了主轴的支持刚度和精度。在主轴的前支持处的大齿轮均采取β=10°的斜齿轮，使主轴运转安稳。2.4　专用夹具的设计L3、L4、L53个品种的叶轮粗精铣夹具各有3套，夹具构成如图6所示。图6　工件夹具1.滑块　2.底座　3.斜块　4.定心轴　5.形块6.调解杆　7.压板

夹具装在机床上，由工作台上的中间T型槽定位。工件装在夹具上用定心轴4插入端面孔进行定位。定心轴41头的4方放在形块5上，用以保证叶轮左右限位。叶轮的两面靠在定心轴4两真个端面上，保证前后限位。手动转动丝杠，使带有斜面的滑块1和斜块3作相对运动，调解工件上下位置，以便调解余量的大小。在粗铣时，切削余量平均5mm，1次切削切削力和切削面积都大，因此夹具设计关键是零件的夹紧点和夹紧力的选择。夹紧点选为叶轮的内孔，每孔两点(图7)，用4个压板和M20的螺栓将叶轮压在工作台面上，工件由4个支持板支持。由于孔壁厚，工件不容易变形。每个点的夹紧力，经计算均在10kN以上价格不合理可以强拆吗，实践证明夹紧力是足够的。图7　夹具调解位置图1.支持板　2.定心轴　3.工件端面

2.5　刀具结构设计简介粗铣用的刀具为外250mm，内60mm，刀体材料用45钢，切削部分采取硬质合金可转位刀片。精铣用的刀具为外220mm，内50mm，采取W18Cr4V整体高速钢材料，每个品种各有1组刀。刀具设计分成两半，便于制造，将渐开线刀刃分成若干段用圆弧逼近。实践证明加工后的精度完全符合零件图纸的要求。本机床于1996年3月在天津市鼓风机总厂投入使用至今两年多，效果很好。加工零件的表面粗糙度和尺寸精度均提高1级，保证了产品质量，提高劳动生产率8.5倍。两年多为该厂产生经济效益349万元。资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章