液压转向器转向蜗杆内孔圆弧槽组合机床

1概述

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。

图1工件图

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。

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

2.1机床结构配置(见图2)

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。

●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：

圆弧槽的加工采用拉削方式，见图3。

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。

●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

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。

2.3圆弧槽加工精度

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。

3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。

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。

4改进设想

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。