【摘 要】1000噸級、800噸、500噸等大噸位臂銷軸的加工是起重機伸臂部分的關鍵技術之一。臂銷軸起到伸臂的自鎖、定位,伸縮及起重時的載重作用,所以其加工必須嚴格的符合圖紙要求,它直接關系到整車的使用性能和安全性,是產品安全、質量控制等重點關注的內容。由于該部件在機械加工的過程中出現了“軸向竄動”的現象,故設計出一套裝夾工裝來解決此問題。
【關鍵詞】大噸位起重機;臂銷軸;軸向竄動;裝夾工裝
一、臂銷軸的加工難點
(1)臂銷軸的加工是起重機伸臂的關鍵技術之一。一是臂銷軸起到伸臂的自鎖、定位、伸縮及起重時的載重作用,影響起重機產品的使用性能和安全性。二是它所采用的材質是35CrMnSiA.該材料具有強度高、硬度大、韌性好、更耐磨,并具有較高的淬透性。(2)臂銷軸針對數控車這一道工序來說,該零件加工難點是M60的內螺紋。一是M60的內螺紋螺距是
5.5mm,螺紋長度為120mm。
二是在數控車床上加工臂銷軸M60的內螺紋時,必須使用中心架。(3)在加工過程中出現“軸向竄動”現象,加工出來的M60內螺紋表面粗造度較差且出現振紋現象。
二、臂銷軸產生軸向竄動的原因
(1)臂銷軸是關系到1000噸全路面起重機伸臂部分安全
伸縮的關鍵件,導致臂銷軸在現實生產加工過程中,產生“軸向竄動”現象有如下幾個方面的原因:一是臂銷軸體積大,重量大。二是中心架相對較小。在加工臂銷軸M60的內螺紋時。三是機床轉速低。通過內螺紋刀片理論數據上的計算,在加工M60的內螺紋時,數控車床的最佳轉速在600轉到900轉之間。四是數控車床的液壓卡盤的卡爪與工件的接觸面小。五是加工臂銷軸M60的內螺紋時,不能使用頂尖,使數控機床在裝夾臂銷軸時定位點減少,沒有足夠的定位剛度。(2)以上原因使工件在機械加工的過程中,無法保證所必要的定位精度和足夠的定位剛度,造成了其定位位置不能穩(wěn)定不變,工件產生了“軸向竄動”,導致臂銷軸M60的內螺紋無法穩(wěn)定加工,從而產生了工件報廢,嚴重時,還會損壞刀具。
三、工裝的技術改造
(1)通過技術改造需要的投資巨大。由于目前我們的數控車床上沒有液壓中心架,需要引進購買新中心架,及新的液壓驅動系統(tǒng)和新的具有防振功能的內螺紋刀。這三項的費用一共需要十幾萬元。(2)我們制造了一套工裝器具,徹底解決了臂銷軸在數控車上加工M60內螺紋的過程中工件“軸向竄動”及粗糙度不好的現象。(3)制造原理:利用重復定位原理,增加定位剛度,使其定位位置穩(wěn)定不變。(4)制造方法。一是將一個盤套在數控車床的液壓卡盤的外圓上,使它不能向頂尖方向位移竄動。二是利用臂銷軸的外形,在把另一個盤套在小階臺上,大階臺面從而把盤擋住,使它不能向卡盤方向位移竄動。三是然后在用三個螺栓把兩個盤子聯接起來,均勻的擰緊三個螺栓,解決了臂銷軸M60的內螺紋在機械加工的過程中,向頂尖方向位移的現象。(5)在此基礎上,經過反復實驗,臂銷軸M60的內螺紋的車削最佳實際轉速設立在(220~240r/min)。6.對臂銷軸
M60的內螺紋數控車床編程進行了優(yōu)化。
四、臂銷軸實施效果
(1)經過臂銷軸一套工裝器具的研制成功和程序上各參數的優(yōu)化,保證了工件的定位精度。(2)滿足定位剛度的前提下,使其定位位置始終保持穩(wěn)定不變,徹底解決了臂銷軸M60的內螺紋在加工過程中“軸向竄動”的現象,使臂銷軸加工過程得到了穩(wěn)定。(3)這一套臂銷軸裝夾工裝在加工M60的內螺紋使用過程中,還對切削力和離心慣性力進行了重新分布,對中心架進行了保護,有效的避免了設備的損壞。
五、工裝產生的經濟效率
(1)起重機臂銷軸M60的內螺紋裝夾工裝研制成功。(2)在沒有添置任何新的刀具和設備的情況下,使加工出的臂銷軸符合了圖紙要求,僅此一項為企業(yè)節(jié)約了十二三萬元的生產成本,為1000噸全路面起重機提供了優(yōu)質的關鍵件。
參 考 文 獻
[1]董玉紅.數控技術[M].北京:高等教育出版社,2004
[2]逯曉勤,李海梅.申長雨.數控機床編程技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002
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