液压转向器转向蜗杆内孔圆弧槽组合机床

一介磨工

1概述
/ a, B! T4 O4 t3 l液压转向器是汽车的重要部件之一，制造时技术要求较高。其中转向蜗杆(见图1)的内孔中六个等分圆弧槽的加工因受工件孔径尺寸的限制，加工困难，生产效率很低，至今在国内转向器制造行业生产中尚未找到较合适的专机进行加工。
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! D" ~: Q4 `/ f( f0 T图1工件图
$ S- p$ _# h. h- W国外如日本、韩国的厂家均采用专机进行加工，其生产效率高、加工质量好。专机的配置为卧式推削加工或卧式回转摆动加工形式。国内个别厂家以高价购买国外专机，但是由于对机床操作和维修的掌握尚不够完全，有时影响了机床的正常使用。因此，开发研制质量好、价格低、生产率高的国产切槽机床是具有现实意义的。
( |1 s. L$ b8 c* M9 I我们根据用户要求，设计研制出转向器蜗杆内孔切槽机床，并已交付使用。
2机床简介
& B* l7 a# W) y2.1机床结构配置(见图2)

6 {+ P2 h7 U: b7 G图2转向蜗杆切槽专机
●机床为卧式配置，底座左侧台面上安装切槽动力头，右侧台面上安装手动滑台及回转分度夹具。电器控制装置安装在底座左侧壁柜内。冷却泵装置装在底座右侧壁柜内。
# _- B1 N( ~" S# P●切槽动力头用双圆柱导轨支承，采用双凸轮联动驱动使刀具实现圆弧槽加工。切槽动力头传动路线为：
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2 g. d& v; F/ F1 h2 Z8 Z+ j* Y0 X圆弧槽的加工采用拉削方式，见图3。
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图3圆弧槽的拉削加工
●回转分度夹具的主轴前端为V形铁压板结构，用来夹紧工件，主轴后部设有手动分度盘，用来实现圆周六等分分度。
8 h9 R/ @$ G5 @# P/ R●切槽刀具采用高速钢圆弧成型专用刀具。在安装切槽刀具的刀杆上设有冷却液喷孔，加工时可通过喷孔对刀具喷射冷却润滑液。
2.2机床生产率
' p' n* ?; y5 `单件加工时间(切削六个圆弧槽)为15min。机床设有交流变频器，通过变频可改变电机转速。
" B: q+ i7 d& c6 A6 I6 V$ V! t) o% n2.3圆弧槽加工精度
% z( o7 l0 a: N5 L( P2 Q9 P& {+ A被加工圆弧槽中心线对定位圆中心线对称度为±0.05mm，槽宽尺寸精度为±0.06mm，圆弧槽深度1.8～2.0mm，圆弧槽长度22mm。
+ c$ B* ^* H. n6 z' f! c0 N3机床特点分析
切槽动力头采用双轮联动驱动方式，具有结构简单，工作稳定可靠、造价低的优点。
采用V形铁定位夹具，结构简单，易于操作。但是对被加工工件定位圆柱部份尺寸精度有一定要求，否则影响被切槽的等分精度。
7 s/ R% B, |, Q8 W/ t& V采用高速钢圆弧成型刀具，每次刃磨(手工操作)可切削5～6个工件(不加冷却液)。为了提高刀具寿命，可采用涂层刀具或更好的刀具材料。
由于机床是采用拉削切削圆弧槽方式，在切槽过程中，刀具前后角在不断地变化，使切削力不断改变，如果机床结构刚性差，容易产生振动，限制了切削速度(生产率)的进一步提高。
9 `3 r' b4 o- |2 n9 b+ ~: E; k4改进设想
) ]1 q0 \: |! R) o9 t/ m为了提高机床生产率，提高刀具耐用度，必须从改变切削加工方式入手。应把拉削(推削)圆弧槽加工方式改为圆弧摆动切槽加工方式，这样刀具在切削过程中前后角改变小，切削速度可以提高，相应生产率亦可提高。但是这样的机床结构配置难度较大，需要有创新的设计。
在总结第一轮产品设计研制经验的基础上，我们设计了刀具圆弧摆动切槽机床，机床的切槽动力头采用三凸轮联动驱动方式，分别实现走刀、退让刀及进刀功能，结构刚性增强。这样可较大地提高机床刀具的切削速度和生产率(每8～10min可加工一个工件)，而刀具寿命亦可提高。如果有用户需要，可根据其产品具体尺寸要求开发制造相应的专用机床。
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