摘要:設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單工裝,將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上,零件安裝在工裝上,刀具不停轉(zhuǎn)動(dòng),零件借助工裝進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng),構(gòu)成切削模式,完成鉆孔及攻螺紋加工,加工效率大為提高。
車床加工時(shí),零件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),相對(duì)其他機(jī)床加工效率較高。但是對(duì)于零件較小、數(shù)量較多的情況,反復(fù)在卡盤上安裝與拆卸零件,輔助時(shí)間較長(zhǎng),相對(duì)效率下降。為縮短輔助時(shí)間、提高加工效率,研究設(shè)計(jì)將刀具安裝在卡盤上連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),零件僅作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),更換零件時(shí),刀具可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),且更換零件簡(jiǎn)單方便、時(shí)間短。
某公司加工一批六角螺母零件,規(guī)格M20,需要鉆孔、攻螺紋,采用將鉆頭或絲錐安裝在卡盤上進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng),零件安裝在刀架上進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方法,取得了較好的效果。
該螺母材料是45鋼,毛坯為冷鍛坯料,內(nèi)孔留2mm加工余量,外六方輪廓尺寸基本均勻,無需加工。加工時(shí)需要先去除內(nèi)孔2mm余量,然后用絲錐攻螺紋完成。用車床加工螺母絲扣是將單個(gè)螺母卡在三爪自定心卡盤上,然后用車刀加工內(nèi)孔及絲扣,或?qū)@頭、絲錐安裝在車床尾座上,用鉆頭鉆孔,用絲錐加工絲扣。采用上述兩種方法,都是將單個(gè)螺母毛坯安裝在卡盤上,螺母轉(zhuǎn)動(dòng),車刀或鉆頭(絲錐)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),反復(fù)操作,耗時(shí)耗力,加工效率低。為提高加工速度,研究決定設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單工裝,將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上,作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而待加工螺母安裝在工裝上,作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),構(gòu)成加工模式。
依據(jù)鉆頭或絲錐旋轉(zhuǎn)、螺母進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的思路,將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易工裝,待加工螺母安裝在工裝里,將工裝安裝在刀架上,由刀架進(jìn)行軸向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆孔方式和工裝設(shè)計(jì)如圖1所示。
圖1 鉆孔方式及工裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖
1.車床卡盤 2.鉆頭 3.支撐彎板 4.刀架 5.聯(lián)接板 6.聯(lián)接螺栓7.緊定螺栓 8.待加工螺母 9.底板 10.前端板 11.鉆套 12.上蓋板
安裝螺母的工裝由支撐彎板3、聯(lián)接板5、聯(lián)接螺栓6、定位螺栓7、鉆套11、上蓋板12、前端板10和底板9等組成。支撐彎板3安裝在車床刀架上,聯(lián)接板5兩側(cè)加工長(zhǎng)孔,由聯(lián)接螺栓6與支撐彎板聯(lián)接。由于存在長(zhǎng)孔,聯(lián)接板可以在支撐彎板上上下移動(dòng),確定加工位置,緊定螺栓7安裝在上蓋板12上,待加工螺母安裝到工裝里后,擰緊螺栓,將其鎖住。鉆套11安裝在前端板里,用于引導(dǎo)鉆頭或絲錐,保證加工準(zhǔn)確。鉆套采用45鋼材料,淬火處理,以保證耐磨性。上蓋板12、前端板10、底板9和聯(lián)接板5等采用焊接方式組成整體。其寬度等于待加工螺母的六角最大尺寸。
加工前,先將鉆頭安裝在三爪自定心卡盤上鎖緊。然后將支撐板3安裝在車床刀架上,鎖緊。將工裝安裝到支撐板上,找平,將聯(lián)接螺栓擰上,稍稍擰緊一些。
首件加工,將待加工螺母從側(cè)面放到工裝里,以不超過工裝寬度為宜,擰緊緊定螺栓7,將螺母固定。找正。上下移動(dòng)聯(lián)接板5,垂直車床軸線移動(dòng)刀架中滑板,確定鉆套中心與車床回轉(zhuǎn)中心的位置,確認(rèn)兩者重合后,擰緊聯(lián)接螺栓6,鎖緊滑板,找正結(jié)束。加工開始,主軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn),向前軸向移動(dòng)刀架小滑板,鉆頭通過鉆套引導(dǎo)開始鉆孔操作。鉆頭透過聯(lián)接板上的孔后,確定鉆孔結(jié)束。向后移動(dòng)刀架小滑板,鉆頭離開工裝,松開緊定螺栓7,從側(cè)面放入第二個(gè)螺母,首件螺母被擠出。再次擰緊緊定螺栓7,鎖緊螺母。移動(dòng)刀架小滑板,第二次加工開始。整個(gè)加工過程鉆頭始終保持旋轉(zhuǎn),僅是刀架作軸向移動(dòng),由于首件加工找正已完成,后續(xù)加工無需找正過程,大大提高了加工效率。
在攻制內(nèi)螺紋時(shí),為防止由于機(jī)床絲杠與絲錐之間產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差,造成螺紋亂扣現(xiàn)象的發(fā)生,設(shè)計(jì)專用攻螺紋工裝卡頭,如圖2所示。
圖2 絲錐攻螺紋工裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖
1.絲錐 2.鉆套 3.緊定螺栓4.卡箍 5.圓柱銷
卡箍4一端安裝在三爪自定心卡盤上,另一端里孔安裝鉆套,它既是鉆套的安裝套,又是鉆套的導(dǎo)向套,兩者配合為小間隙配合。在卡箍上軸向穿透加工長(zhǎng)孔,用以與圓柱銷5配合使用。鉆套用于夾持絲錐,該零件采用45鋼材料,淬火處理。圓柱銷5與鉆套為過盈配合,起到帶動(dòng)鉆套旋轉(zhuǎn)作用,并與卡箍上長(zhǎng)孔相配合,能使鉆套存在4mm的軸向竄動(dòng),用以消除傳動(dòng)誤差,防止亂扣。緊定螺栓3主要起緊固絲錐作用。
攻螺紋套扣加工時(shí),首先卸下鉆頭,將攻螺紋工裝卡頭安裝在三爪自定心卡盤上,鎖緊。安裝在刀架上的工裝位置保持不變,將準(zhǔn)備攻螺紋的螺母送入工裝中,擰緊圖1中的緊定螺栓7,即可攻螺紋。主軸帶動(dòng)絲錐轉(zhuǎn)動(dòng),刀架向前移動(dòng),當(dāng)絲錐的切削部分穿過螺母以后,主軸反轉(zhuǎn)退刀,刀架向后移動(dòng),第一個(gè)螺母攻螺紋完成。接著送入第二個(gè)螺母,同時(shí)擠出第一個(gè)螺母,重復(fù)上述操作,如此循環(huán)即可。
同樣的車床加工方式,利用簡(jiǎn)單工裝,改變刀具和零件的安裝位置,實(shí)現(xiàn)了刀具作切削運(yùn)動(dòng)、零件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),加快了切削速度,簡(jiǎn)化了操作程序,省力省時(shí),加工效率大為提高。