一种转盘的工艺性分析

张维林 王晟东 杨萌杰

（西安煤矿机械有限公司，陕西 西安710200）

一台采煤机是由无数大、中、小零件组成的，大部分零件形状规则，而有的零件虽然小，但由于独特的外形，加工过程较为繁琐，难度较大。本文针对采煤机离合器上的转盘加工过程进行分析。

1 零件结构

如图1 为采煤机离合器上的一种转盘，材料为45 钢。

2 毛坯分析

不同的下料方法对应不同的加工方法，对于转盘的下料提出了两种方案：一是Φ120×45mm 的圆棒料，棒料对于车床加工回转类零件有优势，但是去除余量相对较多；二是用火焰切割机在45mm 厚的钢板上沿周边外形下料，单边余量3mm（如图2），此毛料余量较小，缺点是不利于车床加工。

3 加工方案对比

图1 转盘的零件结构图

图2 方案二下料图

由于是单件小批量生产，且图纸要求尺寸公差较大，考虑到本公司数控机床的加工负荷，因此所有工序都安排在普通车床CA6140 和普通铣床上NU-4 上加工。

3.1 方案一：毛料为圆钢，加工工艺路线为车- 划- 铣。

工序1（车）：由于棒料形状较为规整，上三爪卡盘即可，具体操作为：夹左端，平右端面，车外圆Φ85、内孔Φ51；掉头夹右端，平左端面，保证长短尺寸38，车凸台Φ60，并车厚度8 的饼状毛料成Φ112 以减少后续加工余量。

工序2（划）：划周边外形线以及扁线。

工序3（铣）：从主视图可以看出Φ85 外圆周边的余量相当大，单边余量为13.5mm。铣床加工分两次装夹，第一次装夹用于加工240-0.2方台及与之连接的Φ85 外圆。所用的辅具为回转工作台和三爪卡盘，具体操作方法为：在NU-4 工作台上安装回转工作台并进行校正，确保回转工作台的回转中心与主轴同心，然后在回转工作台上安装三爪卡盘，并校正以使回转工作台与三爪卡盘同心，最后在三爪卡盘上夹持工件并校正；第二次装夹用于加工650-0.2扁，其中扁的加工包括8 右尺寸线（左视图）右侧Φ85 外圆处、240-0.2方台两侧与Φ85 外圆连接处，所用辅具为虎钳。

3.2 方案二：毛坯为火焰切割钢板，工艺路线为划- 车- 划- 铣。

工序1（划）：根据周边余量划车工找正用圆线及十字中心线；

工序2（车）：主要加工外圆Φ120、内孔Φ51、Φ60 凸台，在车床上的加工难点主要是四爪装夹找正和存在部分断续车削。四爪卡盘拧动扳手只有一个爪可以移动，适合装夹矩形等不规则工件。而三爪卡盘是自定心的，卡活不用找正，适合装夹圆形或类似于圆形的工件，只要拧动扳手就始终以机床轴中心为基准在径向移动相同的距离。断续车削加工过程中，车刀和工件不断受冲击和振动，使得切削力比连续面切削要大得多，容易出现掉件、动件、碎刀、闷车等现象。因外形原因，需安装四爪卡盘进行装夹，其中两爪紧贴110 方台两面，两爪紧贴Φ85 外圆面。

表1 各方案加工时间对比

工序3（划）：根据已车好外圆划650-0.2扁线以及扁两侧方台外形线。

工序4（铣）加工内容、方法与方案一工序3 相同。

以转盘生产批次的数量6 件为例，各方案主要工序的准备时间、实际加工时间如表1 所示。通过表1 可以看出：方案二车工序由于需四爪找正、断续切削，因此与方案一对比需花费较长时间，而方案一铣工序由于余量较大，虽然准备时间与方案一相同，但实际加工时间是方案二的2 倍。综合准备时间和实际加工时间，可以看出方案二更值得推荐。

4 结论

本文针对转盘的加工提出了两种工艺方法，并对不同毛坯对应的工艺及操作方法做了详细的论述，对比了两种方法的优缺点，最终确定了最优加工方案。工艺就是在理论与实践中探索最佳的加工方法，从而更好的服务生产、提高生产效率。