车磨床内孔加工工装设计

车磨床内孔加工工装设计

薛尤斐

太重（天津）滨海重型机械有限公司  天津  300451

摘要：为解决车磨床只能车削、磨削圆筒类零件外圆的问题，需根据车床的结构和特点，设计一种用于加工内孔的工装。

关键词：车磨床;内孔;工装

中图分类号：TH122     文献标识码：A

Grinding Inner Hole Machining Tooling Design

abstract：To solve the car external cylindrical grinding machine can only turning,grindingcylinder parts,need according to the structure and characteristics of the lathe, design a kind of fixture for machining inner hole.

Key words:Grinding lathe；Inner bore；Tool

背景介绍：10m重型车磨床是为加工我公司某产品中的缸体和柱塞而安装的，而此车磨床只能加工外圆和外端面，内孔和孔底面不能加工，故生产中该车磨床经常处于闲置状态，为了充分利用车间设备，提高生产效率，须对此车磨床进行改造，使之能加工内孔。根据车磨床的结构特点【1】­­，设计了一种内孔加工刀架。

1. 内孔加工工装的结构设计

内孔加工工装部件图如图1所示，其设计原理及制造时注意事项如下：

图1  内孔加工工装

1.主支架  2.压盖  3.刀杆  4.可换位刀头 

5.胶垫  6.键40×12×200  7.键20×12×20

1.1 主支架

1）如图2所示，主支架采用材质Q235钢的钢板（1）、（2）与35#钢的夹持块焊接而成。

2）该内孔加工工装主要是通过主支架上的夹持块被车磨床上的螺钉压紧而固定在车磨床的车座上，所以夹持块组焊前，需进行调质处理，硬度203~260HBW，合适后进行组焊，被夹

图2  主支架                          持表面110上下面

1.钢板(1)  2.钢板(2)  3.夹持块                  需行淬火，淬火硬度 

达到36~44HRC【2】。

3）主支架左右两处半圆孔mm和压盖用螺钉连接压紧刀杆，为了防止刀杆旋转，半圆孔内设计了40H9键槽。

4）主支架在加工时，两处半圆孔mm需留精加工余量，在和压盖用M30螺钉连接把紧，螺钉预紧力达到950N.m后再加工mm，且必须保证两处mm同轴度在0.02mm以内。

1.2 压盖

1）如图3所示，压盖通过螺钉连接到主支架上，用于压紧刀杆。为使刀杆被压紧，设计时mm半圆孔中心比与主支架贴合的162.5mm下面高3mm。

2）压盖半圆孔加工时，mm半圆孔和162.5mm下面需留精加工余量，与主支架用螺钉连接把紧后再将mm半圆孔精加工至图，将压盖拆下，根据mm半圆孔中心，加工162.5mm下面至图。

图3  压盖

1.3 刀杆

1）如图4所示，刀杆要求按国标GB/T8162-2008 45#无缝钢管273×50下料，并且必须调质处理220-240HBW。

图4  刀杆

2）刀杆在设计时，由于需加工内孔深度的不同需要调整刀杆的伸出长度，所以将刀杆上20N9宽键槽长度设计为2800mm。内孔φ192H8及端面20N9键槽用于定位可换位刀头。

3）为了保证可换位刀头的装配位置，加工时要保证40H9键槽与端面螺纹孔的空间位置公差不得超过0.1mm；外圆上40D10键槽与端面上20N9键槽中心线必须在同一水平面上，位置误差不超过0.1mm。

4）刀杆外圆mm精车后进行磨削，保证圆柱度和粗糙度要求。

1.4 可换位刀头

1）如图5所示，可换位刀头采用45#钢，调质处理至220~240HBW。设计时，在可换位刀头外圆上和端面上共设计了3处45mm宽的槽，此3处槽用于装卡车刀，且外圆上的两处槽可以同时装卡两把车刀，加工工件端面或底面时提高了加工效率。

2）可换位刀头加工时，必须注意保证所有光孔φ18/φ26mm与端面上键槽20JS9的位置度误差不能超过0.1mm。

图5  可换位刀头

2. 内孔加工工装装配和安装

2.1 内孔加工工装装配

1）可换位刀头与刀杆装配。刀杆平放到V型铁上，注意用铜皮或其它软胶垫保护刀杆外圆，压紧刀杆防止串动。将刀杆端面及端面上的20N9键槽毛刺油污清理干净，键20×12×20与可换位刀头上键槽试装合格后拆下，将键20×12×20装到刀杆上，用M6螺钉拧紧。吊可换为刀头装到刀杆上，用M16螺钉把紧，预紧力140N.m。

2）刀杆、压杆、主支架装配。将主支架上20N9键槽、键40×12×200毛刺油污清理干净，键40×12×200与刀杆试装，合适后拆下装到主支架上，用M6螺钉拧紧。吊刀杆装到主支架上，根据需加工内孔的深度调整刀杆的伸出长度，合适后，装上压盖和防松胶垫，用螺钉把紧。

2.2 内孔加工工装和车磨床刀座安装

车磨床刀座上左右各有一个刀架夹槽，夹槽如图7所示，通过夹槽上的四个螺钉压紧主支架中的夹持块而固定该工装。

图6  车磨床刀架夹槽

3. 实际应用效果

内孔加工工装如图7所示，通过该工装，解决了我公司圆筒类零件的内孔加工问题，内孔精度也能达到图纸要求，表面粗糙度值R­a=6.3um以下。而且该工装的投入使用，避免了工件内 

图7  内孔加工工装实物图         孔加工时需要转工序的问题，

减轻了职工的工作量，提高了车磨床的使用率，降低了生产成本。

4. 结语

在实际生产中，一些结构件由于设备加工能力条件的限制，需要转工序或外协协作，要在不添加新设备的前提下充分利用现有设备解决加工问题，就要根据现有机床的特点设计简易工装方式来解决，故希望上述工装对有同样问题的生产企业有一定的借鉴作用。

参考文献

【1】王先奎，艾兴.机械加工工艺手册【M】.北京：机械工业出版社，2006.

【2】候曾寿.热处理手册【M】.北京：机械工业出版社，1991