大噸位起重機臂銷軸內螺紋加工方法探究

【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，僅此一項為企業節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：機械工業出版社，2002

[3]楊繼昌，李金伴．數控技術基礎[M]．北京：化學工業出版社，2004