王生

（万向钱潮股份有限公司，浙江杭州　311215）

翼形轴承座的车削工艺分为车端面，车背弧，车内圆等，其中以车内圆工序切削量Z大，加工成本Z高，如何保证在加工精度不变、产量不变甚至有所提升的情况下，精简车加工车内圆工序的成本并缩短加工时间，是我们这次设计的主要课题。

车削工艺为主轴夹紧工件旋转，车刀沿X轴、Z轴等轴向进给至程序坐标，对工件进行车削，去除工件多余材料，使工件被加工后尺寸达到图样要求。而翼形轴承座车内圆工序包括车外唇口、台阶、内圆面、内平面以及油槽等多处，在现有加工工艺中，车完内圆面就车削内平面，该道工序耗时长，切削量大，可拟定为改进突破口。

1.方案选择

根据刀具进给方向，现有两个车削方案可供选择。

方案一：在翼形轴承座车内圆工序中，车刀走刀路线为内圆切削完毕再多刀沿X轴向长距离切削内平面，具体走刀路线如图1所示。

走刀路线为：刀具从坐标1进给至位置2，沿X轴正向做长距离切削至位置5，后经位置6返回位置1，在进给至坐标点3，沿X轴正向长距离切削至位置4，后经位置5、6返回，如此反复循环，直至切削出所需尺寸。

此方案优点为走刀路线简洁，程序编写方便；缺点：若切削距离过长，则在切削过程中易产生积屑瘤，严重损耗刀具，同时铁屑过长，容易缠绕刀杆，并刮伤工件已加工表面。

方案二：在翼形轴承座车内圆工序中，采用机枪式车削法，即车刀车完内圆面后，以小距离沿X轴轴向进给，Z轴方向切削余量固定的方式，以年轮圈样由内向外切削。具体走刀路线如图2所示。

走刀路线为：刀具从位置1出发，进给切削至坐标2，再退刀至位置3，断屑，再由位置3进给并车削至坐标4，再退刀至坐标5，再断屑，再进给车削至坐标6，如是反复，直至切削出所需尺寸，由Z终坐标8沿位置7退刀。

此方案优点为切削距离短，铁屑得到控制，不会缠绕刀杆损坏刀具，对工件已加工表面无影响；缺点：刀具重复进给路线过多，须在Z轴方向来回移动距离过长。

经过对比论证，选定方案二为改进方案，因为方案二优点明显胜于方案一：对于小口径的翼形轴承座来说，加工距离不会过长，因而刀具的进给次数不多；而对于大口径的翼形轴承座，切削距离过长，若采用方案，则刀具的耗损会将制造成本提的过高，同时产品表面加工精度无法得到有效保证，因此，第二方案为Z佳方案。

2.过程论述

针对原有加工方案，结合现场实际生产状况，经分析得出如下三个主要影响因素：①切削路线。内底面切削时采用横向式切削，因产品内圆与内底面结合处余量大，且刀具横向切削时刚性减弱，较大影响刀具寿命。②刀具性价比。目前采用进口刀片，虽性能较好，但价格偏高，影响产品加工成本。③切削参数。因数控系统机床型号各不相同，使用参数也存在较大偏差，出现统一规格产品切削的节拍以及刀具的消耗不一致。

针对以上三个要因，我提出如下改进措施：①粗车刀的走刀路径。调整走刀路线，即改进粗车刀的切削路径，将余量较大的部位从原来的长行程切削改为短行程多刀式切削。②粗车刀刀片性价比。改换刀片，即粗车刀具国产化替代，与多家国内刀具商进行联系，有计划地对其刀具进行试用，记录相关数据、比对，选定一到两家刀具商，并与其进一步商议相关刀具价格。③切削参数。调整程序参数，即做实验设计，采用部分实验设计，列举影响输出较大的因子，选定两个水平，运用MINITAB进行分析，得出合理的切削参数，然后进行推广使用。

3.试验结果

经过程序改进，将车刀走刀路线设置为，车完内圆面，车刀移动至翼形轴承座内大孔中心位置，按照产品型号大小不同，以每次1～2mm的位移沿X轴方向（径向）切削，经过一段时间的试生产，得出车内圆工序加工节拍的数据如下表：

由数据可知，在使用同样刀具的情况下，改进后，不论是小规格还是中规格还是大规格产品，加工节拍都有所下降，对上述数据进行分析比较，不论何种规格，加工节拍均被压缩，平均时间下降了6s。刀具损耗也大大降低。

切削路线及切削方式改进后，铁屑情况如图3所示。

在改进前，铁屑条?长，在加工过程中不易脱落，且易于缠绕刀杆，挂扯到车床内其他部位，发生拉扯断裂的危险，同时，因为铁屑缠绕刀具，在车刀对工件进行车削加