控制桿錐孔加工的快捷方法

羅運才

摘 要：文章主要論述了提高地鐵線上控制桿零件加工質量的車床夾具工裝設計與制造，根據實際出現的問題，分析對策，并進行了改良設計。

關鍵詞：車床夾具；工裝設計；錐孔加工；工藝改進

1 存在問題的產生原因分析

控制桿其材料材質為42CrMo的鍛件，主要加工端面及孔系其尺寸公差與配合精度均要求比較高，主要尺寸如圖1所示：

（1）在普通C630型車床，用四瓜卡盤夾持工件找正并夾緊，由于卡盤瓜夾持在毛坯面上且毛坯面還是一個拔楔斜度不大于60的斜面上，卡爪與工件完全是點接觸，車錐孔時完全屬于偏心加工，而且偏心距很大，錐孔外處毛坯也是一個斜面，且與基礎面A的反面B面相差50mm，四個卡爪夾持面與工件完全都是點接觸，夾緊力沒有很大，造成夾不緊，工件旋轉起來會產生很大的離心力，這樣在車削加工過程中工件極易發生晃動，導致車刀斷裂工件報廢。

（2）由于控制桿零件Φ38+0.039的錐孔的尺寸公差精度，相對于Φ70+0.03孔的中心距和基準面A的垂直度要求都相當高，使用四爪卡盤夾持工件并找正時，由于屬于偏心加工，偏心距大且要求高，卡爪夾緊力都在某點上，夾緊力小，往往會發生工件顫抖或松動，稍有不慎，工件掉落砸傷導軌砸傷工件，費時又費力，錐度尺寸要求高，不易保證，進而出現不良次品、廢品的加工質量問題，甚至發生工件飛出等嚴重安全事故。

2 車削夾具創新設計制造

為了徹底解決工序五車削錐孔時夾緊力大小不易掌握控制，兩孔之間的中心距大且要求高，還與基準面A的垂直度要求，而產生的加工件尺寸公差超差、工件顫抖或松動擠碎車刀及工件飛出的加工質量問題，使之能用普通C630型車床加工出質量合格的控制桿零件，通過對原有的加工工藝流程進行研究分析，最終設計和制造出了工序五中控制桿零件專用新型車削夾具，該新型車削夾具有效改進了以往裝夾工件不牢靠的缺陷，而且還能夠精準定位工件，其結構主要由控制桿車工裝底板、定位件和和很多零部件組裝而成，如圖2。

控制板車工裝底板上兩定位孔的精準位置是先在門機上加工Φ72+0.05孔以后移動相應的位置預車Φ38錐孔的定位孔完后，把定位心軸1插入Φ72孔中，把輔助測量棒插入Φ38錐孔的定位孔，用千分尺測量定位心軸與輔助測量棒外圓之間的距離，如果測得的讀數等于兩孔中心距加上定位心軸半徑與輔助測量棒半徑之和，則定位孔位置準確。如果有偏差，則需再調試、再檢測，經過反復幾次地調試、檢測，最終達到其圖紙所需求的尺寸，從而達到Φ38錐孔的定位孔Φ43+0.025的尺寸，和與之相配合定位心軸4的相關尺寸，通過工裝底板與5件零件的組裝保證了大小孔中心距的要求。

控制桿大、小孔在加工時的定位，是以大頭內孔和小頭工藝凸臺端面（輔助基準）定位，在加工過程中工序均采用，定位基準統一，容易保證精度，簡化夾具結構，夾緊力作用在大小端面上，在車削錐孔時切削力和夾緊力的方向一致，使工件可靠地支承在主要基面上，安裝剛性好，穩定可靠，從而減小了大、小頭孔軸線的平行度在垂直平面的平行度誤差，從而達到圖中要求。

控制桿在夾具上裝夾后，屬偏心工件，會產生一面重，一面輕的現象，如不校平衡便車削，則工件在加工中受到慣性和離心力的作用，必將影響加工精度，使車出的孔或外圓不圓整。而且由于回轉不勻，還會損壞機床和影響操作安全，所以我們裝夾校正好工件后，需利用輕重塊對工件與夾具的輕重平衡進行校正。校正的方法是把車頭箱手柄扳到空檔位置，用手撥動夾具，慢慢旋轉，使重的一面停在下面的位置，我們在此位置的相應面加上輕重塊，或將原有的輕重塊沿夾具平面向外移動一些，如有差異，可做適當調整，直到夾具在任意位置都能停下來，就可以了。

在剛開始車削時，車速一般較低，隨后可根據加工情況逐漸加快，但又不宜過快，否則由于離心力的影響，將增加工件加工誤差，甚至甩出工件發生事故。

控制桿零件工序五車專用新型車削夾具設計制造取得成功后，有效縮短了零件加工過程中的裝夾、找正時間?？刂茥U零件專用新型車削夾具的投入應用后，不僅使得工件平行度、平面度、兩孔的中心距、垂直度、及表面粗糙度均達到了技術條件要求，而且還大大提高了零件的加工效率，有效保障了加工過程中各個工序環節及各部位加工尺寸的精準度和穩定性，提高了生產零件加工質量，徹底杜絕了因為工件松動造成擠碎車刀及工件飛出的危險現象。

3 結論

控制桿零件專用新型車削夾具的設計與制造的成功，經過幾個月生產實際運用證明，該項新型車削夾具設計制造成功，是具有相當高科技含量的自主創新產物。在產品加工制造過程中，該新型車削夾具，確確實實做到了工件裝夾方便實用，定位準確可靠，夾緊力很容易控制，而且夾緊工件牢固可靠。自從控制桿零件新型車削夾具投入使用后收到了以下成效：

（1）穩定提高了產品加工質量，使其全部滿足了產品圖紙規定的技術要求。

（2）節省了裝夾、加工找正的時間。

（3）提高了生產效率25%以上，降低了生產成本。

（4）探索創新擴展豐富了車床用夾具的形式和種類。

（5）促進并加快了生產流程的更加順暢快捷。

參考文獻

[1]車工實踐[M].上海人民出版社，1971，9.

[2]車工基礎技術[M].北京先鋒印刷廠，1996，11.

[3]車工技師手冊[M].機械工業出版社，1998，3.

[4]車工工藝學[M].中國勞動出版社，1991，2.