提高齒條軸加工效率的實(shí)用技巧

廣東鴻源眾力發(fā)電設(shè)備有限公司 (韶關(guān) 512031) 溫文安

在批量生產(chǎn)的機(jī)械加工件中，必須運(yùn)用一些反常規(guī)思維的工藝方法，才能達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低加工成本的效果，從而取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

如圖1 所示零件，為一長(zhǎng)期對(duì)外承接的加工業(yè)務(wù)，有一定的批量，每月有上千條，但價(jià)格較低，按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)沒有利潤(rùn)可言。為了提高加工效率，筆者嘗試制定三種新工藝:一是不用調(diào)頭一次車完直身外圓余量工藝;二是在車床上鉆軸中心孔的快速工藝;三是采用整體式成形齒輪銑刀加工齒形工藝。

1.常規(guī)工藝

(1)下料:毛坯為φ42 mm 圓棒料，下料長(zhǎng)度為383.5 mm。

(2)粗車:用自定心卡盤夾住棒料一端，車光端面，打中心孔，如圖2 所示。把工件從卡盤中拉出一些，卡盤夾持住棒料頭，另一端用尾頂尖頂住車外圓至φ40.5 mm×360 mm，如圖3 所示。將工件再調(diào)頭，用卡盤夾持住剛才車出的φ40.5 mm 軸段，車出另一端面、打出中心孔、鉆出螺孔的底孔，并將剩余的φ42 mm×23 mm 車至φ40.5 mm。

圖1 齒條軸

圖2 粗車第一步

圖3 粗車第二步

(3)攻螺紋→粗磨→齒形加工(用單片成形銑刀銑齒或用電火花線切割割齒)→精磨。

2.工藝改進(jìn)

(1)不調(diào)頭一次車完直身外圓余量工藝:在第二步粗車時(shí)，采用如圖4 所示的裝夾方法:在車床主軸前內(nèi)錐孔內(nèi)裝上一支錐軸，用于控制卡盤卡爪夾持工件的長(zhǎng)度為2.5 mm，在車外圓φ40.5 mm 時(shí)，長(zhǎng)度車至379 mm 以上，使剩余的長(zhǎng)度余量小于4 mm。這樣的話，在下一步的調(diào)頭車端面控制總長(zhǎng)和端面倒角時(shí)，就將本工序剩余的4 mm 余量車去了，也即是省去了調(diào)頭車外圓的工序，大大提高了效率。

圖4 不調(diào)頭一次車完直身外圓余量法

(2)在車床上鉆軸中心孔的快速工藝 (見圖5):一般在車床上鉆軸的中心孔時(shí)是將工件夾持在卡盤上，而將其外伸出端放在中心架上;現(xiàn)在反過來使用，即將中心鉆頭從尾架移至床頭，中心架靠近卡盤，用一可調(diào)的“掣子”安裝在尾架錐孔內(nèi)以支承工件的外端。

“掣子”用舊鉆頭或鉸刀柄制成，用一短的矩形棒(約10 mm ×40 mm ×80 mm)鉆孔、壓配或焊接在錐柄上，并在另一端開槽，用作V 形支架。

圖5 車床上鉆軸中心孔的快速法

將中心鉆放入床頭的軸套內(nèi)，中心架靠近它安放，中心架的頂部或是去掉或是打開。中心架和尾架的V 形架調(diào)到使工件中心同車床中心高一致。V形架的位置無關(guān)重要。然后將工件軸放入此裝置，如圖5 所示，用手使尾架進(jìn)給，將工件推入中心鉆。中心鉆上的止環(huán)可以控制加工的深度。

(3)整體成形齒輪銑刀法加工齒形:原來利用單片成形齒輪銑刀銑齒或用電火花線切割割齒，效率都不高。因?yàn)樵擙X條的模數(shù)才1.5 mm，29 齒一起加工的話，其受力也是不大，普通銑床的功率是足夠的;所以，我們專門訂制了一把如圖6 所示的整體式成形齒輪銑刀，并且設(shè)計(jì)了相應(yīng)的夾具，一次可以裝夾10 條齒條軸坯，此工藝省去了分度齒距的操作和可以多條一起加工，效率大大提高。

圖6 成形整體式齒輪銑刀

專家點(diǎn)評(píng):文章中的反常規(guī)思維，是創(chuàng)新思路，批量加工以提高生產(chǎn)效率為重點(diǎn)，作者采用的方法很簡(jiǎn)單，卻很實(shí)用。

(1)在車床上鉆軸中心孔的方法，可以最大限度的提高主軸轉(zhuǎn)速，不足之處是，當(dāng)工件的自重較輕時(shí)，中心鉆可能帶動(dòng)工件一起旋轉(zhuǎn)，工件也容易產(chǎn)生翹頭，折斷中心鉆。建議中心架要適當(dāng)壓緊上蓋，增大工件的摩擦力并保證端面中心孔的空間位置。

(2)整體成形齒輪銑刀法加工齒形，作者設(shè)計(jì)了相應(yīng)的夾具，一次可以裝夾10 條齒條軸坯，如有夾具原理和工作簡(jiǎn)圖就更好了。