軸箱體二次加工工藝優(yōu)化

（南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，山東 青島 266111）

軸箱體二次加工工藝優(yōu)化

管 明 高敦升 管益輝 郭 銳

（南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，山東 青島 266111）

本文介紹了軸箱體在加改二次加工中，從裝夾、定位、找正等方面分析，改變?cè)械亩ㄎ徽艺绞?。根?jù)鋼絲螺套結(jié)構(gòu)，巧妙采用螺紋配合的輔助定位，達(dá)到快速定位，簡(jiǎn)單快捷，提高工作效率的效果。

軸箱體；鋼絲螺套；螺紋配合

1 序言

軸箱體作為列車(chē)輪對(duì)與構(gòu)架相連接的重要組成部分，在承受著整車(chē)重力同時(shí)還承擔(dān)著傳遞牽引力作用，因此對(duì)其質(zhì)量、尺寸精度要求十分嚴(yán)格。此次軸箱體加改是基于需在其上平面位置M20孔內(nèi)更換鋼絲螺套，且在M20螺紋旁（50mm×50mm）位置處加工的工藝孔，該軸箱體為鑄鐵材質(zhì)，列車(chē)在線路運(yùn)行一段時(shí)間后，其表面狀態(tài)存在很大銹跡，原內(nèi)孔加工基準(zhǔn)面也存在很大的磨損。

2 加改原加工工藝

工件X軸、Y軸方向采用軸箱體內(nèi)筒定位，采用壓板進(jìn)行壓緊，Z軸方向采用對(duì)工件進(jìn)行找正的方式進(jìn)行。由于工件結(jié)構(gòu)的限制以及運(yùn)營(yíng)磨耗影響，選取的找正面為彈簧盤(pán)面（圖1），找正采用百分表找正，距離遠(yuǎn)，找正時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且存在讀數(shù)上的誤差，而且找正后的壓緊容易造成工件轉(zhuǎn)動(dòng)，需要多次進(jìn)行找正，找正后，調(diào)用程序進(jìn)行加工。

圖1 原有加工示意圖

因?yàn)檫x取的找正面為彈簧盤(pán)底面，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行磨耗，以及銹跡的影響。距離遠(yuǎn)，找正費(fèi)時(shí)費(fèi)力，找正不準(zhǔn)易造成加工后定位銷(xiāo)孔位置不準(zhǔn)確，試驗(yàn)加工期間Φ8mm孔因位置尺寸超差造成軸箱體報(bào)廢8個(gè)，質(zhì)量很難得到保證。

3 鋼絲螺套配合

鋼絲螺套為保護(hù)有色金屬螺紋孔而發(fā)展的嵌入物，它是由高強(qiáng)度、高精度、高表面質(zhì)量的耐蝕菱形界面的鋼絲繞制而成，適用于螺紋連接，旋入并緊固在被連接件之一的螺紋孔中，形成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋。該軸箱體上部鋼絲螺套采用Cr-Ni不銹鋼材料。通過(guò)強(qiáng)度和材料的組合，在通常情況下使用，具有較高的硬度及較好的表面粗糙度。

4 螺紋配合

緊固螺紋是機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的螺紋。它主要應(yīng)用于各種機(jī)械、儀器中的可拆聯(lián)接，當(dāng)內(nèi)外螺紋相互旋合后，它們靠牙側(cè)面的摩擦力來(lái)保證有一定的聯(lián)接強(qiáng)度，在工作中不會(huì)過(guò)早地?fù)p壞和自動(dòng)松脫。這種結(jié)合，內(nèi)、外螺紋牙側(cè)間的最小間隙等于或者接近于零。

5 工藝優(yōu)化方案

此次加工屬于二次加工，在選取定位基準(zhǔn)時(shí)可充分考慮以內(nèi)孔定位為主，同時(shí)加以輔助的配合。因?yàn)榧痈牡妮S箱體上端存在螺紋孔且螺紋孔中安裝新的鋼絲螺套，鋼絲螺套安裝后需經(jīng)過(guò)塞規(guī)檢測(cè)合格，因此加工工藝優(yōu)化決定采用軸箱體內(nèi)孔定位，以鋼絲螺套孔作為輔助定位。

通過(guò)圖紙分析，首先制作一個(gè)與鋼絲螺套配合的外螺紋導(dǎo)柱（圖2），使之旋入軸箱體鋼絲螺套后螺紋之間間隙趨近于零（圖3），同時(shí)外螺紋導(dǎo)柱長(zhǎng)度深入軸箱體內(nèi)部長(zhǎng)30mm，并以此來(lái)作為一個(gè)輔助定位。另外考慮加工過(guò)程中切屑液容易造成外螺紋導(dǎo)柱旋轉(zhuǎn)時(shí)滑脫，工藝優(yōu)化時(shí)考慮在定位螺栓后端滾花處理，起到防滑的作用。

圖2 外螺紋導(dǎo)柱

圖3 外螺紋導(dǎo)柱旋入圖

要通過(guò)外螺紋導(dǎo)柱深入軸箱體內(nèi)部30mm部分快速進(jìn)行定位，原有工裝上需增加快速定位塊（圖4）。通過(guò)分析討論、位置計(jì)算，在原有工裝位置上增加一個(gè)定位導(dǎo)柱，使之充分與外螺紋導(dǎo)柱30mm長(zhǎng)度的外圓相配合定位。外螺紋導(dǎo)柱與定位導(dǎo)柱在軸箱體內(nèi)部配合的定位圖如圖5所示。

圖4 定位導(dǎo)柱

圖5 軸箱體內(nèi)部配合示意圖

具體工藝操作流程：

將軸箱體利用內(nèi)孔定位放置工裝上，外螺紋導(dǎo)柱直接旋入軸箱體頂部鋼絲螺套內(nèi)部，旋緊后通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸箱體，使深入軸箱體內(nèi)部30mm 的導(dǎo)柱與工裝內(nèi)定位導(dǎo)柱密貼達(dá)到輔助定位的目的，快速定位后直接對(duì)軸箱體進(jìn)行夾緊，方便快捷，大大節(jié)約了找正時(shí)間，效率提高了將近5倍。

通過(guò)工藝優(yōu)化后，在后期的批量生產(chǎn)中加改軸箱體數(shù)量共480個(gè)，未發(fā)生Φ8mm孔位置度超差的質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量得到了很好的保證。加工輔助時(shí)間大大減少，縮短了標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)時(shí)間，減少了動(dòng)作浪費(fèi)，使得生產(chǎn)線趨向于平準(zhǔn)化、均衡化。

[1]張寶珠．典型精密零件機(jī)械加工工藝分析及實(shí)例[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2013．

[2]高延新．螺紋精度與檢測(cè)技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012．

[3] HB 5513-1996,普通型鋼絲螺套[S]．

[4]方昆凡．公差與配合實(shí)用手冊(cè)（第2版）[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2012．

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