空心車軸用深孔鉆床自動裝夾系統結構設計

劉永彬

(中車青島四方機車車輛股份有限公司技術工程部 山東 青島 266111)

車軸作為軌道交通車輛走行部的關鍵零件之一，其加工工藝一直受到廠家的重視，并不斷投入先進的生產設備。隨著高速列車不斷普及，空心車軸需求數量不斷擴大，某公司采用數控車床、深孔鉆床、內孔珩磨機、外圓磨床等數控加工設備,通過桁架機械人輸送系統集成建立一條空心車軸自動化加工生產線，生產線通過桁架機械人自動提取車軸進行工序傳送并為機床上下料，在生產線上自動完成車削、鉆削、珩磨、磨削等全部工序。除了數控機床的標配外，機床配套的自動化工裝也十分關鍵，本文重點闡述對生產線上深孔鉆床配置工件自動裝夾系統的結構分析及模塊化設計的情況。

1 車軸深孔加工與問題

統計某公司已開發產品高鐵、動車組和部分地鐵，空心車軸的主要技術參數包括結構尺寸、精度及材質等，如表1所示。

表1 空心車軸主要技術參數

空心車軸加工流程為：粗車→鉆孔→珩磨→車削→磨削，其中，空心車軸的中空內孔通過深孔鉆床加工，為保證車軸的加工精度，深孔鉆加工應滿足以下加工指標：

直線度不大于 0.1 mm/1 000 mm，出口偏移量不大于0.1 mm/1 000 mm，粗糙度為Ra6.3～3.2 μm(為保證內孔粗糙度不小于3.2 μm，通常在鉆孔后再進行內孔珩磨)。

空心車軸屬中長型的軸類零件，根據深孔加工理論和經驗[1-4]，若控制內孔偏移量最小，用于其鉆孔的深孔鉆床宜選用工件旋轉、刀具反向旋轉并進給的BTA鉆削系統，工件定位裝夾通常采用主軸端卡盤和床身中心架輔助支撐的定位裝夾形式，其結構形式如圖1所示。……