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技術(shù)文章

液壓轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向蝸桿內(nèi)孔圓弧槽組合機床

閱讀:726          發(fā)布時間:2011-4-14

1概述

液壓轉(zhuǎn)向器是汽車的重要部件之一,制造時技術(shù)要求較高。其中轉(zhuǎn)向蝸桿(見圖1)的內(nèi)孔中六個等分圓弧槽的加工因受工件孔徑尺寸的限制,加工困難,生產(chǎn)效率很低,至今在國內(nèi)轉(zhuǎn)向器制造行業(yè)生產(chǎn)中尚未找到較合適的專機進行加工。


圖1工件圖

國外如日本、韓國的廠家均采用專機進行加工,其生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量好。專機的配置為臥式推削加工或臥式回轉(zhuǎn)擺動加工形式。國內(nèi)個別廠家以高價購買國外專機,但是由于對機床操作和維修的掌握尚不夠*,有時影響了機床的正常使用。因此,開發(fā)研制質(zhì)量好、價格低、生產(chǎn)率高的國產(chǎn)切槽機床是具有現(xiàn)實意義的。

我們根據(jù)用戶要求,設(shè)計研制出轉(zhuǎn)向器蝸桿內(nèi)孔切槽機床,并已交付使用。

2機床簡介

2.1機床結(jié)構(gòu)配置(見圖2)


圖2轉(zhuǎn)向蝸桿切槽專機

●機床為臥式配置,底座左側(cè)臺面上安裝切槽動力頭,右側(cè)臺面上安裝手動滑臺及回轉(zhuǎn)分度夾具。電器控制裝置安裝在底座左側(cè)壁柜內(nèi)。冷卻泵裝置裝在底座右側(cè)壁柜內(nèi)。

●切槽動力頭用雙圓柱導(dǎo)軌支承,采用雙凸輪聯(lián)動驅(qū)動使刀具實現(xiàn)圓弧槽加工。切槽動力頭傳動路線為:

圓弧槽的加工采用拉削方式,見圖3。


圖3圓弧槽的拉削加工

●回轉(zhuǎn)分度夾具的主軸前端為V形鐵壓板結(jié)構(gòu),用來夾緊工件,主軸后部設(shè)有手動分度盤,用來實現(xiàn)圓周六等分分度。

●切槽刀具采用高速鋼圓弧成型刀具。在安裝切槽刀具的刀桿上設(shè)有冷卻液噴孔,加工時可通過噴孔對刀具噴射冷卻潤滑液。

2.2機床生產(chǎn)率

單件加工時間(切削六個圓弧槽)為15min。機床設(shè)有交流變頻器,通過變頻可改變電機轉(zhuǎn)速。

2.3圓弧槽加工精度

被加工圓弧槽中心線對定位圓中心線對稱度為±0.05mm,槽寬尺寸精度為±0.06mm,圓弧槽深度1.8~2.0mm,圓弧槽長度22mm。

3機床特點分析

切槽動力頭采用雙輪聯(lián)動驅(qū)動方式,具有結(jié)構(gòu)簡單,工作穩(wěn)定可靠、造價低的優(yōu)點。

采用V形鐵定位夾具,結(jié)構(gòu)簡單,易于操作。但是對被加工工件定位圓柱部份尺寸精度有一定要求,否則影響被切槽的等分精度。

采用高速鋼圓弧成型刀具,每次刃磨(手工操作)可切削5~6個工件(不加冷卻液)。為了提高刀具壽命,可采用涂層刀具或更好的刀具材料。

由于機床是采用拉削切削圓弧槽方式,在切槽過程中,刀具前后角在不斷地變化,使切削力不斷改變,如果機床結(jié)構(gòu)剛性差,容易產(chǎn)生振動,限制了切削速度(生產(chǎn)率)的進一步提高。

4改進設(shè)想

為了提高機床生產(chǎn)率,提高刀具耐用度,必須從改變切削加工方式入手。應(yīng)把拉削(推削)圓弧槽加工方式改為圓弧擺動切槽加工方式,這樣刀具在切削過程中前后角改變小,切削速度可以提高,相應(yīng)生產(chǎn)率亦可提高。但是這樣的機床結(jié)構(gòu)配置難度較大,需要有創(chuàng)新的設(shè)計。

在總結(jié)*輪產(chǎn)品設(shè)計研制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了刀具圓弧擺動切槽機床,機床的切槽動力頭采用三凸輪聯(lián)動驅(qū)動方式,分別實現(xiàn)走刀、退讓刀及進刀功能,結(jié)構(gòu)剛性增強。這樣可較大地提高機床刀具的切削速度和生產(chǎn)率(每8~10min可加工一個工件),而刀具壽命亦可提高。如果有用戶需要,可根據(jù)其產(chǎn)品具體尺寸要求開發(fā)制造相應(yīng)的機床

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