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【摘 要】1000吨级、800吨、500吨等大吨位臂销轴的加工是起重机伸臂部分的关键技术之一。臂销轴起到伸臂的自锁、定位,伸缩及起重时的载重作用,所以其加工必须严格的符合图纸要求,它直接关系到整车的使用性能和安全性,是产品安全、质量控制等重点关注的内容。由于该部件在机械加工的过程中出现了“轴向窜动”的现象,故设计出一套装夹工装来解决此问题。
【关键词】大吨位起重机;臂销轴;轴向窜动;装夹工装
一、臂销轴的加工难点
(1)臂销轴的加工是起重机伸臂的关键技术之一。一是臂销轴起到伸臂的自锁、定位、伸缩及起重时的载重作用,影响起重机产品的使用性能和安全性。二是它所采用的材质是35CrMnSiA.该材料具有强度高、硬度大、韧性好、更耐磨,并具有较高的淬透性。(2)臂销轴针对数控车这一道工序来说,该零件加工难点是M60的内螺纹。一是M60的内螺纹螺距是
5.5mm,螺纹长度为120mm。
二是在数控车床上加工臂销轴M60的内螺纹时,必须使用中心架。(3)在加工过程中出现“轴向窜动”现象,加工出来的M60内螺纹表面粗造度较差且出现振纹现象。
二、臂销轴产生轴向窜动的原因
(1)臂销轴是关系到1000吨全路面起重机伸臂部分安全
伸缩的关键件,导致臂销轴在现实生产加工过程中,产生“轴向窜动”现象有如下几个方面的原因:一是臂销轴体积大,重量大。二是中心架相对较小。在加工臂销轴M60的内螺纹时。三是机床转速低。通过内螺纹刀片理论数据上的计算,在加工M60的内螺纹时,数控车床的最佳转速在600转到900转之间。四是数控车床的液压卡盘的卡爪与工件的接触面小。五是加工臂销轴M60的内螺纹时,不能使用顶尖,使数控机床在装夹臂销轴时定位点减少,没有足够的定位刚度。(2)以上原因使工件在机械加工的过程中,无法保证所必要的定位精度和足够的定位刚度,造成了其定位位置不能稳定不变,工件产生了“轴向窜动”,导致臂销轴M60的内螺纹无法稳定加工,从而产生了工件报废,严重时,还会损坏刀具。
三、工装的技术改造
(1)通过技术改造需要的投资巨大。由于目前我们的数控车床上没有液压中心架,需要引进购买新中心架,及新的液压驱动系统和新的具有防振功能的内螺纹刀。这三项的费用一共需要十几万元。(2)我们制造了一套工装器具,彻底解决了臂销轴在数控车上加工M60内螺纹的过程中工件“轴向窜动”及粗糙度不好的现象。(3)制造原理:利用重复定位原理,增加定位刚度,使其定位位置稳定不变。(4)制造方法。一是将一个盘套在数控车床的液压卡盘的外圆上,使它不能向顶尖方向位移窜动。二是利用臂销轴的外形,在把另一个盘套在小阶台上,大阶台面从而把盘挡住,使它不能向卡盘方向位移窜动。三是然后在用三个螺栓把两个盘子联接起来,均匀的拧紧三个螺栓,解决了臂销轴M60的内螺纹在机械加工的过程中,向顶尖方向位移的现象。(5)在此基础上,经过反复实验,臂销轴M60的内螺纹的车削最佳实际转速设立在(220~240r/min)。6.对臂销轴
M60的内螺纹数控车床编程进行了优化。
四、臂销轴实施效果
(1)经过臂销轴一套工装器具的研制成功和程序上各参数的优化,保证了工件的定位精度。(2)满足定位刚度的前提下,使其定位位置始终保持稳定不变,彻底解决了臂销轴M60的内螺纹在加工过程中“轴向窜动”的现象,使臂销轴加工过程得到了稳定。(3)这一套臂销轴装夹工装在加工M60的内螺纹使用过程中,还对切削力和离心惯性力进行了重新分布,对中心架进行了保护,有效的避免了设备的损坏。
五、工装产生的经济效率
(1)起重机臂销轴M60的内螺纹装夹工装研制成功。(2)在没有添置任何新的刀具和设备的情况下,使加工出的臂销轴符合了图纸要求,仅此一项为企业节约了十二三万元的生产成本,为1000吨全路面起重机提供了优质的关键件。
参 考 文 献
[1]董玉红.数控技术[M].北京:高等教育出版社,2004
[2]逯晓勤,李海梅.申长雨.数控机床编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002
[3]杨继昌,李金伴.数控技术基础[M].北京:化学工业出版社,2004
【关键词】大吨位起重机;臂销轴;轴向窜动;装夹工装
一、臂销轴的加工难点
(1)臂销轴的加工是起重机伸臂的关键技术之一。一是臂销轴起到伸臂的自锁、定位、伸缩及起重时的载重作用,影响起重机产品的使用性能和安全性。二是它所采用的材质是35CrMnSiA.该材料具有强度高、硬度大、韧性好、更耐磨,并具有较高的淬透性。(2)臂销轴针对数控车这一道工序来说,该零件加工难点是M60的内螺纹。一是M60的内螺纹螺距是
5.5mm,螺纹长度为120mm。
二是在数控车床上加工臂销轴M60的内螺纹时,必须使用中心架。(3)在加工过程中出现“轴向窜动”现象,加工出来的M60内螺纹表面粗造度较差且出现振纹现象。
二、臂销轴产生轴向窜动的原因
(1)臂销轴是关系到1000吨全路面起重机伸臂部分安全
伸缩的关键件,导致臂销轴在现实生产加工过程中,产生“轴向窜动”现象有如下几个方面的原因:一是臂销轴体积大,重量大。二是中心架相对较小。在加工臂销轴M60的内螺纹时。三是机床转速低。通过内螺纹刀片理论数据上的计算,在加工M60的内螺纹时,数控车床的最佳转速在600转到900转之间。四是数控车床的液压卡盘的卡爪与工件的接触面小。五是加工臂销轴M60的内螺纹时,不能使用顶尖,使数控机床在装夹臂销轴时定位点减少,没有足够的定位刚度。(2)以上原因使工件在机械加工的过程中,无法保证所必要的定位精度和足够的定位刚度,造成了其定位位置不能稳定不变,工件产生了“轴向窜动”,导致臂销轴M60的内螺纹无法稳定加工,从而产生了工件报废,严重时,还会损坏刀具。
三、工装的技术改造
(1)通过技术改造需要的投资巨大。由于目前我们的数控车床上没有液压中心架,需要引进购买新中心架,及新的液压驱动系统和新的具有防振功能的内螺纹刀。这三项的费用一共需要十几万元。(2)我们制造了一套工装器具,彻底解决了臂销轴在数控车上加工M60内螺纹的过程中工件“轴向窜动”及粗糙度不好的现象。(3)制造原理:利用重复定位原理,增加定位刚度,使其定位位置稳定不变。(4)制造方法。一是将一个盘套在数控车床的液压卡盘的外圆上,使它不能向顶尖方向位移窜动。二是利用臂销轴的外形,在把另一个盘套在小阶台上,大阶台面从而把盘挡住,使它不能向卡盘方向位移窜动。三是然后在用三个螺栓把两个盘子联接起来,均匀的拧紧三个螺栓,解决了臂销轴M60的内螺纹在机械加工的过程中,向顶尖方向位移的现象。(5)在此基础上,经过反复实验,臂销轴M60的内螺纹的车削最佳实际转速设立在(220~240r/min)。6.对臂销轴
M60的内螺纹数控车床编程进行了优化。
四、臂销轴实施效果
(1)经过臂销轴一套工装器具的研制成功和程序上各参数的优化,保证了工件的定位精度。(2)满足定位刚度的前提下,使其定位位置始终保持稳定不变,彻底解决了臂销轴M60的内螺纹在加工过程中“轴向窜动”的现象,使臂销轴加工过程得到了稳定。(3)这一套臂销轴装夹工装在加工M60的内螺纹使用过程中,还对切削力和离心惯性力进行了重新分布,对中心架进行了保护,有效的避免了设备的损坏。
五、工装产生的经济效率
(1)起重机臂销轴M60的内螺纹装夹工装研制成功。(2)在没有添置任何新的刀具和设备的情况下,使加工出的臂销轴符合了图纸要求,仅此一项为企业节约了十二三万元的生产成本,为1000吨全路面起重机提供了优质的关键件。
参 考 文 献
[1]董玉红.数控技术[M].北京:高等教育出版社,2004
[2]逯晓勤,李海梅.申长雨.数控机床编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002
[3]杨继昌,李金伴.数控技术基础[M].北京:化学工业出版社,2004