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数控车床加工细长螺栓螺纹的改进方法

作者

孔小钧

中车戚墅堰机车有限公司 江苏省 常州市 213011

作者简介:孔小钧  男  1991年参加工作  中共党员  车工技师  现任中车戚墅堰机车有限公司  .质量保证部.机车检修检查工。

摘要:柴油机的重要组装零件280水平螺栓、240横拉螺栓、气缸螺栓、主轴承螺栓等都属于细长轴类螺栓,需求量大,质量要求高。目前其螺纹加工均在普通车床上加工,数控机床的夹紧机构无法满足长螺栓螺纹加工的质量要求,为使加工工序更集中化,实现在数控车床上批量生产,通过对机床主轴端盖进行改造来满足加工要求。

关键词:数控车床     细长螺纹     先进操作法

一、加工现状

目前公司生产细长轴类螺栓的螺纹加工均在普通车床上加工,需先在数控车床上精车好各外圆,再到普通车床上车削螺纹,加工工序多,周转时间长,且经多次装夹,基准不统一,易造成加工累计误差,质量不稳定,加工效率低。为使加工工序更集中化,使用数控车床集中加工外圆及螺纹,不仅可减少装夹次数,统一加工基准,又节省周转时间,但数控机床的夹紧机构无法满足细长螺栓螺纹加工的质量要求,需对机床主轴端盖进行改造来满足加工要求。

二、改进方法

1.改造卡盘端主轴孔机构:为保证螺纹加工质量,长的螺栓在装夹时必须伸入主轴孔内,悬出部分不能过长,以减少加工过程中的振动,但普通数控车床卡盘内主轴孔不能直接伸入工件,为此将主轴孔内部分机构拆除,确保工件能顺利塞入主轴孔内。

2.制作辅助定位靠塞:长螺栓伸入主轴通孔后,为确保装夹位置统一,同时锁紧主轴孔相关机构,设计制作了专用辅助定位靠塞,从主轴孔尾端塞入并用螺丝固定紧,可使工件塞入主轴孔后靠在靠塞上确定位置工件伸出卡盘端的长度。为满足不同长度螺栓的使用,辅助装置设计成可调螺杆,保证伸出卡盘的工件长度在250mm~300mm,以增加工件的刚性,确保工件在加工中不会产生震颤,提高螺纹的加工质量。

3.制作数控车床用哈夫工装:由于螺栓的杆身外圆已加工完成,为保证卡盘在装夹时不对工件外圆表面造成夹伤,制作数控车床用哈夫工装包在工件外圆上,辅助装夹。

三、效果

通过反复试验,此方法已能使加工后的长轴类螺栓螺纹符合图纸要求,同时由于加工工序的集中化,加工基准统一,不仅加工质量稳定,生产效率也得到了有效提高,已能满足大批量螺栓类零件的量产加工。

细长轴螺栓的加工一直是我公司加工的难点,此类产品以往经常出现加工变形、尺寸及形位公差难保证等问题,孔小钧通知充分利用设备特点,设计制作辅助工装及定位装置,巧妙的消除了该类产品在加工过程中的各类变形,稳定的保证了长螺栓在数控车床上车削螺纹的加工质量,为公司的数控化加工能力提升起到了良好的推进作用,该操作值得大力推广。

参考文献:

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[2]李文.基于运动控制器的数控车床模拟主轴系统[J]. 机械制造,2020(09)

[3]成鑫;张育玮;刘志明.电主轴系统有限元分析[J].农业装备与车辆工程,2023(05)

[4]朱梦夏.关于影响数控车床加工精度的主要因素分析及对策探讨.现代制造技术与装备,2017