普通車床高速切削加工改進
2019-4-24 來源：齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司 作者：付川川（chuān）
摘 要：文章對普通車床高速切削加工（gōng）技術的改造工藝進行探討，使（shǐ）改進後的加刀運行轉速達3000r/min以上（shàng），並提高設備的進給率，當改進設備應用於大批量生產大孔和大平麵（miàn）的零部件加工工藝當中，實現工作效率的大幅度（dù）提高。文章所探討（tǎo）的普通機床（chuáng）的改造方案屬於低成本（běn）改進方式，可以為中小型企業在設備改（gǎi）造方麵提供參考性建議。
關鍵詞：普通車（chē）床；高速切（qiē）削；設備改造
切削加工技術的不斷發展，對汽車製造、航空航天（tiān）領域、機械製造以及模具製造中具（jù）有較高的應用價值。高速切削已經發展成（chéng）為切削加工工藝的關鍵技術。目（mù）前，對於高速切削（xuē）加工技術（shù）而言，國內對其技術理論、設備製造、工藝方案（àn）以及實踐應用都（dōu）進行（háng）了（le）一係列學術研究，並取得了豐（fēng）碩的研（yán）究成果。在高速機床的切削技術方麵，國（guó）內研究甚少。它作為影響整個工藝加工效果的關鍵因素，也影響國內高速加工技術發展，值得國內（nèi）技術人員對其進行深究。
對於國內當前的機械製造行業來講，還需要大量（liàng）的高速切削機（jī）床（chuáng）進行生產加工（gōng），但國內企業所采用的高速切削機床設備（bèi），絕大部分（fèn）還都依賴國外進口，且進購價格普遍昂貴，根本無法適應小型企業進行生產和應用。針對這一現象，文章對普（pǔ）通車床高（gāo）速切削（xuē）加工技術的改造措施（shī）進行探（tàn）討，對改造普通機床的高速切削（xuē）技術具有一定的參考價值。
1、切削速度（dù）的改進方法
在切（qiē）削速度上，舊式（shì）普通車床的主軸轉速普遍偏低，為了提高床車的主軸轉速，可以通過在（zài）車床溜板上安裝一個電動（dòng）機，並（bìng）將刀柄與電機軸相連，這樣的改造（zào）方案可以在主軸旋轉的情況（kuàng）下帶動刀具的旋轉，增加刀具的相對轉速，並達到3000r/min以上；而在切削刀具的進給率方麵，由於（yú）切削速率的優化，使得其主軸轉速明顯提高，其進給率也有相應的提高，使得其對各種材料（liào）的切削進給速度比（bǐ）普車快了2～3倍。
基於以上兩點，實現切削速度和進給率兩方麵加工性能的提升，可以顯著提高使機床的（de）整體工作效（xiào）率，單位時間內的材料切（qiē）除率也會（huì）提升至普車機床的2～3倍。為了降低企業（yè）在改造方（fāng）麵的（de）投入成本（běn），電（diàn）動（dòng）機可（kě）以從報廢的舊式銑床設備上拆卸得來（lái），其轉速也可以達到30～1500r/min。設備經改進後，其最快相對轉速可以達到3500r/min，切削進給速度也提高了2成之多。
2、設備改裝注意事項
首先，切削加（jiā）工改進工前，檢測車床導軌的直線度和平行度，其誤差不能大於被加工零（líng）件相對位置公差的1/6。設備在刀夾係統的結構設計上，需要保證刀具的懸伸量足（zú）夠（gòu）小，從而提高刀具的剛韌（rèn）度，確保加工質量（liàng）。
其次，在將電機與刀夾係統進行連接的過程中，需要將連接體係固定牢固（gù），對於刀夾係統（tǒng）剛性要求也要提高。在刀具初始設計中，可能存在刀具設置不對稱的現象，在改進（jìn）過程中需要（yào）重新對刀具進行調整，進而確保刀具係統的穩定性。如（rú）在改進過程中沒有將連接體（tǐ）係固定好的話，刀柄在高速運轉的情況下很容易引起主軸及連帶部件的鬆動，嚴重者還（hái）會造成刀具的不（bú）規則磨損，減少了刀具的使用壽命，零部件的（de）加工質量也會因此受到影響。為了增加其牢固性能，可以在電動機的前端平麵上安（ān）裝幾（jǐ）個深槽孔，使刀夾係（xì）統（tǒng）不光通（tōng）過花鍵軸（zhóu）與電機進行接觸，還可（kě）以通過法（fǎ）蘭麵（miàn）與電機平麵接觸。這樣的改進措施不但方便了定位套的布置，進而加強了其（qí）與刀杆的緊密配合，還可以（yǐ）防止刀（dāo）具的額外震動，保證整個改裝係統的可行性及穩固性，從而提高產品的加工質量。另（lìng）外，這樣的改進（jìn）措施也能夠很好的（de）提高刀夾係統的剛韌度。
再次，在改進過程中，可以在（zài）導軌附近的適當位置增加一個行程開關，從（cóng）而完成對刀具行程的控製；同時，還可以（yǐ）安（ān）裝擋鐵，進而控製車床削孔（kǒng）的深（shēn）度，提（tí）高加工（gōng）質量和效率（lǜ）。在溜板麵上設計、安裝一個（gè）調整裝置，可以根據工作需要實現（xiàn）對電機和刀夾係統整體高度的調整。在設備啟動前，通過對高度的調整，可以確保刀具的回轉軸線與主軸軸線的（de）平行性，進一步提高加工精度。
最後，在完（wán）成改裝後，在刀（dāo）具的（de）選（xuǎn）擇（zé）使用上，適宜采用大（dà）尺寸、質地堅硬的合金刀具，進而提高（gāo）刀具的剛韌度。同時需要注意刀柄結構（gòu）的設計，盡量（liàng）保持刀具在快速運轉中的穩定性，不會（huì）由於速度的增大，對加工（gōng）產品質量產生不好的影響。
3、結束語
經實踐證明（míng），按照上述的改裝方法對普通車床車的切削技（jì）術進行（háng）改造，可以使加工出來的產品的表麵粗糙度達（dá）到Ra6.3，φ64孔表麵粗（cū）糙度達到Ra1.6，符合工藝（yì）生（shēng）產的要求。進而得到結論：通過在（zài）車床溜板上安裝（zhuāng）一個電動機，並（bìng）將刀柄（bǐng）與電機軸相連，可以使（shǐ）改裝後的（de）設備切削速度增（zēng）至兩倍多，加工零件的表麵質量（liàng）也得到了大幅度提高。同時，在（zài）實踐中還發現了一個規律：若刀具軸線與被加工表麵間的夾（jiá）角過大（dà），則當刀具的進給速度加大時，其表麵粗糙度也會隨之加大，發（fā）生上述現象的原因主要在於垂直於刀（dāo）具方向（xiàng）的切削力在增（zēng）大的過程中，會使工藝係統產生額外（wài）的振動。因此在加工過程中（zhōng）需要使（shǐ）刀（dāo）具的軸線（xiàn）與被加工（gōng）表麵（miàn）的法線角度盡可能縮小，這樣才不會影響改進後（hòu）設備的工作質（zhì）量。
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