大噸位起重機(jī)臂銷軸內(nèi)螺紋加工方法探究

【摘 要】1000噸級、800噸、500噸等大噸位臂銷軸的加工是起重機(jī)伸臂部分的關(guān)鍵技術(shù)之一。臂銷軸起到伸臂的自鎖、定位，伸縮及起重時的載重作用，所以其加工必須嚴(yán)格的符合圖紙要求，它直接關(guān)系到整車的使用性能和安全性，是產(chǎn)品安全、質(zhì)量控制等重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。由于該部件在機(jī)械加工的過程中出現(xiàn)了“軸向竄動”的現(xiàn)象，故設(shè)計出一套裝夾工裝來解決此問題。

【關(guān)鍵詞】大噸位起重機(jī)；臂銷軸；軸向竄動；裝夾工裝

一、臂銷軸的加工難點(diǎn)

（1）臂銷軸的加工是起重機(jī)伸臂的關(guān)鍵技術(shù)之一。一是臂銷軸起到伸臂的自鎖、定位、伸縮及起重時的載重作用，影響起重機(jī)產(chǎn)品的使用性能和安全性。二是它所采用的材質(zhì)是35CrMnSiA.該材料具有強(qiáng)度高、硬度大、韌性好、更耐磨，并具有較高的淬透性。（2）臂銷軸針對數(shù)控車這一道工序來說，該零件加工難點(diǎn)是M60的內(nèi)螺紋。一是M60的內(nèi)螺紋螺距是

5.5mm，螺紋長度為120mm。

二是在數(shù)控車床上加工臂銷軸M60的內(nèi)螺紋時，必須使用中心架。（3）在加工過程中出現(xiàn)“軸向竄動”現(xiàn)象，加工出來的M60內(nèi)螺紋表面粗造度較差且出現(xiàn)振紋現(xiàn)象。

二、臂銷軸產(chǎn)生軸向竄動的原因

（1）臂銷軸是關(guān)系到1000噸全路面起重機(jī)伸臂部分安全

伸縮的關(guān)鍵件，導(dǎo)致臂銷軸在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工過程中，產(chǎn)生“軸向竄動”現(xiàn)象有如下幾個方面的原因：一是臂銷軸體積大，重量大。二是中心架相對較小。在加工臂銷軸M60的內(nèi)螺紋時。三是機(jī)床轉(zhuǎn)速低。通過內(nèi)螺紋刀片理論數(shù)據(jù)上的計算，在加工M60的內(nèi)螺紋時，數(shù)控車床的最佳轉(zhuǎn)速在600轉(zhuǎn)到900轉(zhuǎn)之間。四是數(shù)控車床的液壓卡盤的卡爪與工件的接觸面小。五是加工臂銷軸M60的內(nèi)螺紋時，不能使用頂尖，使數(shù)控機(jī)床在裝夾臂銷軸時定位點(diǎn)減少，沒有足夠的定位剛度。（2）以上原因使工件在機(jī)械加工的過程中，無法保證所必要的定位精度和足夠的定位剛度，造成了其定位位置不能穩(wěn)定不變，工件產(chǎn)生了“軸向竄動”，導(dǎo)致臂銷軸M60的內(nèi)螺紋無法穩(wěn)定加工，從而產(chǎn)生了工件報廢，嚴(yán)重時，還會損壞刀具。

三、工裝的技術(shù)改造

（1）通過技術(shù)改造需要的投資巨大。由于目前我們的數(shù)控車床上沒有液壓中心架，需要引進(jìn)購買新中心架，及新的液壓驅(qū)動系統(tǒng)和新的具有防振功能的內(nèi)螺紋刀。這三項(xiàng)的費(fèi)用一共需要十幾萬元。（2）我們制造了一套工裝器具，徹底解決了臂銷軸在數(shù)控車上加工M60內(nèi)螺紋的過程中工件“軸向竄動”及粗糙度不好的現(xiàn)象。（3）制造原理：利用重復(fù)定位原理，增加定位剛度，使其定位位置穩(wěn)定不變。（4）制造方法。一是將一個盤套在數(shù)控車床的液壓卡盤的外圓上，使它不能向頂尖方向位移竄動。二是利用臂銷軸的外形，在把另一個盤套在小階臺上，大階臺面從而把盤擋住，使它不能向卡盤方向位移竄動。三是然后在用三個螺栓把兩個盤子聯(lián)接起來，均勻的擰緊三個螺栓，解決了臂銷軸M60的內(nèi)螺紋在機(jī)械加工的過程中，向頂尖方向位移的現(xiàn)象。（5）在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，臂銷軸M60的內(nèi)螺紋的車削最佳實(shí)際轉(zhuǎn)速設(shè)立在（220～240r/min）。6.對臂銷軸

M60的內(nèi)螺紋數(shù)控車床編程進(jìn)行了優(yōu)化。

四、臂銷軸實(shí)施效果

（1）經(jīng)過臂銷軸一套工裝器具的研制成功和程序上各參數(shù)的優(yōu)化，保證了工件的定位精度。（2）滿足定位剛度的前提下，使其定位位置始終保持穩(wěn)定不變，徹底解決了臂銷軸M60的內(nèi)螺紋在加工過程中“軸向竄動”的現(xiàn)象，使臂銷軸加工過程得到了穩(wěn)定。（3）這一套臂銷軸裝夾工裝在加工M60的內(nèi)螺紋使用過程中，還對切削力和離心慣性力進(jìn)行了重新分布，對中心架進(jìn)行了保護(hù)，有效的避免了設(shè)備的損壞。

五、工裝產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效率

（1）起重機(jī)臂銷軸M60的內(nèi)螺紋裝夾工裝研制成功。（2）在沒有添置任何新的刀具和設(shè)備的情況下，使加工出的臂銷軸符合了圖紙要求，僅此一項(xiàng)為企業(yè)節(jié)約了十二三萬元的生產(chǎn)成本，為1000噸全路面起重機(jī)提供了優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵件。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]董玉紅．?dāng)?shù)控技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2004

[2]逯曉勤，李海梅.申長雨．?dāng)?shù)控機(jī)床編程技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002

[3]楊繼昌，李金伴．?dāng)?shù)控技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004