車鉤鉤舌銷孔加工的工藝研究

摘要：對鐵路貨車車鉤鉤舌銷孔的加工進(jìn)行了工藝分析，指出幾種傳統(tǒng)的加工工藝方法的不足，確定了一種先進(jìn)的加工工藝方案。經(jīng)批量生產(chǎn)驗(yàn)證，產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率有所提高。

關(guān)鍵詞：貨車；鉤舌；加工

鐵路貨車車鉤是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)車和車輛或車輛和車輛之間的連掛，傳遞牽引力及沖擊力，并使車輛之間保持一定距離的車輛部件。車鉤具有以下三種位置，也就是車鉤三態(tài)：鎖閉位置—車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉(zhuǎn)開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置。開鎖位置—即鉤鎖鐵被提起，鉤舌只要受到拉力就可以向外轉(zhuǎn)開的位置，就可以把兩輛連掛在一起的車分開。全開位置—即鉤舌已經(jīng)完全向外轉(zhuǎn)開的位置。當(dāng)兩車需要連掛時，只要其中一個車鉤處在全開位置，與另一輛車鉤碰撞后就可以連掛。

鉤舌與鉤體的裝配關(guān)系如下：鉤舌的兩個側(cè)面分別有一個銷孔，將其與一根銷軸連接，裝配到鉤體的安裝孔處，鉤舌可以圍繞銷軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動?？梢?，鉤舌兩側(cè)銷孔的同軸度及加工精度直接影響到鉤舌的旋轉(zhuǎn)動作，從而影響到車鉤的三態(tài)作用。

1.工藝分析

首先對圖紙進(jìn)行工藝分析，車鉤鉤舌如圖1所示，其材料為E級鋼，毛坯通過鑄造而成，外形毛坯面比較復(fù)雜，需加工的部位就是中間的兩段銷孔?？梢钥闯鲭m然銷孔的加工粗糙度要求并不高，直徑的公差有0.5mm，普通鉆削設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)，但其結(jié)構(gòu)為兩端有孔，中間部分是空的，是一個不連續(xù)的孔，如從一端一次性加工完成，則在鉆頭再次進(jìn)入銷孔切削時，可能會產(chǎn)生打偏的情況，使加工出來的銷孔是斜的，影響車鉤的裝配。如分別從兩端進(jìn)行加工，則加工效率低，且兩段銷孔的同軸度難以保證。

目前國內(nèi)各廠家對鉤舌銷孔的加工主要是采用搖臂鉆床、臥式車床、鏜床等通用設(shè)備進(jìn)行加工，一般都是從一端一次性加工完成。為防止鉆偏，一般都要采取加強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性、降低進(jìn)給量等工藝措施。我們對幾種加工方法進(jìn)行了研究對比：

1.1.采用搖臂鉆床加工。制作夾具將工件豎直放置，加工時先將鉆頭對準(zhǔn)夾具，然后將搖臂鎖死，再自動進(jìn)給完成加工。其缺點(diǎn)是由于鉆孔直徑偏大，鉆頭在切削過程中容易產(chǎn)生擺動，且不是連續(xù)的切削，銷孔容易鉆斜，影響后續(xù)的裝配。

1.2.采用臥式車床加工。對車床尾座進(jìn)行改造，將尾座與刀架進(jìn)行聯(lián)結(jié)，加工時利用刀架帶動尾座實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)給，鉆頭裝夾在尾座上，尾座需加裝電機(jī)。其缺點(diǎn)是需對機(jī)床進(jìn)行改造，影響機(jī)床本身的穩(wěn)定性，同時也存在鉆斜的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3.采用鏜床加工。制作夾具將工件水平放置，先裝夾鉆頭鉆出φ40的孔，然后裝用鏜刀將孔鏜削到尺寸。其精加工時切削量較小，所以加工出來的銷孔能保證平直，但其缺點(diǎn)是需分兩道工序完成加工，加工效率很低。

2.工藝優(yōu)化

針對鉤舌銷孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合考慮以上各種加工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，同時為了保證大批量生產(chǎn)的需求，需對傳統(tǒng)加工工藝方法進(jìn)行改進(jìn)。

改進(jìn)的工藝方案為：制作專用鏜削加工設(shè)備，分粗鏜、精鏜兩道工序完成加工，從而可以保證銷孔的加工精度；采取分別從兩端加工鉆孔的方式，由工裝保證兩端切削主軸的同軸度，可以很好的保證兩端銷孔的同軸精度。具體的實(shí)施

方法如圖2所示，在中心的兩側(cè)，均勻布置四個可以橫向運(yùn)動的機(jī)械滑臺，用于提供加工的進(jìn)給運(yùn)動；在這四個橫向機(jī)械滑臺上安裝四個水平鏜削動力頭，保證鏜削頭1、2的主軸在同一直線上，保證鏜削頭3、4的主軸在同一直線上。鏜削頭采用大連組合機(jī)床研究所標(biāo)準(zhǔn)剛性主軸箱結(jié)構(gòu)，主要由箱體、主軸、動力箱變速機(jī)構(gòu)等部分組成，規(guī)格型號為1TA40，主軸軸徑φ110，電機(jī)功率11Kw。加工工序分為粗鏜和精鏜兩道工序，動力頭1、2同時進(jìn)給，進(jìn)行粗鏜加工，保留1mm的精鏜加工余量；動力頭3、4同時進(jìn)給，進(jìn)行精鏜加工，加工銷孔至成品尺寸要求。在中間位置布置一個縱向伺服滑臺，用來裝夾鉤舌，并提供縱向的運(yùn)動，粗鏜加工完后由伺服傳動裝置控制縱向滑臺自動送至精鏜工位進(jìn)行加工。設(shè)計(jì)一套專用液壓夾具，人工吊裝，以鉤舌的外型毛坯面為定位基準(zhǔn)，裝夾定位時只需要將鉤舌與各定位面貼合，然后再液壓自動夾緊即可。配置數(shù)控系統(tǒng)，用來實(shí)現(xiàn)加工過程中的自動化，鉤舌裝夾好后，加工的進(jìn)給、返回動作，鉤舌在粗鏜、精鏜兩工序之間的移動均由自動控制程序完成。

3.結(jié)束語

這套加工工藝方案能很好的保證鉤舌銷孔的加工精度、同軸度，同時不會出現(xiàn)鉆斜的情況，提高了一次交付合格率，配備了四個鏜削動力頭，鉤舌兩端可以同時進(jìn)行加工，并配備自動控制系統(tǒng)，比通用設(shè)備的加工效率提高兩倍以上。經(jīng)批量生產(chǎn)，驗(yàn)證了該方案的可行性，加工出來的產(chǎn)品能滿足后續(xù)工序的裝配要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李洪等 機(jī)械加工工藝手冊 北京出版社 1990.