提高齒條軸加工效率的實用技巧

廣東鴻源眾力發(fā)電設備有限公司 (韶關 512031) 溫文安

在批量生產的機械加工件中，必須運用一些反常規(guī)思維的工藝方法，才能達到提高生產效率、降低加工成本的效果，從而取得市場競爭優(yōu)勢。

如圖1 所示零件，為一長期對外承接的加工業(yè)務，有一定的批量，每月有上千條，但價格較低，按傳統(tǒng)工藝生產沒有利潤可言。為了提高加工效率，筆者嘗試制定三種新工藝:一是不用調頭一次車完直身外圓余量工藝;二是在車床上鉆軸中心孔的快速工藝;三是采用整體式成形齒輪銑刀加工齒形工藝。

1.常規(guī)工藝

(1)下料:毛坯為φ42 mm 圓棒料，下料長度為383.5 mm。

(2)粗車:用自定心卡盤夾住棒料一端，車光端面，打中心孔，如圖2 所示。把工件從卡盤中拉出一些，卡盤夾持住棒料頭，另一端用尾頂尖頂住車外圓至φ40.5 mm×360 mm，如圖3 所示。將工件再調頭，用卡盤夾持住剛才車出的φ40.5 mm 軸段，車出另一端面、打出中心孔、鉆出螺孔的底孔，并將剩余的φ42 mm×23 mm 車至φ40.5 mm。

圖1 齒條軸

圖2 粗車第一步

圖3 粗車第二步

(3)攻螺紋→粗磨→齒形加工(用單片成形銑刀銑齒或用電火花線切割割齒)→精磨。

2.工藝改進

(1)不調頭一次車完直身外圓余量工藝:在第二步粗車時，采用如圖4 所示的裝夾方法:在車床主軸前內錐孔內裝上一支錐軸，用于控制卡盤卡爪夾持工件的長度為2.5 mm，在車外圓φ40.5 mm 時，長度車至379 mm 以上，使剩余的長度余量小于4 mm。這樣的話，在下一步的調頭車端面控制總長和端面倒角時，就將本工序剩余的4 mm 余量車去了，也即是省去了調頭車外圓的工序，大大提高了效率。

圖4 不調頭一次車完直身外圓余量法

(2)在車床上鉆軸中心孔的快速工藝 (見圖5):一般在車床上鉆軸的中心孔時是將工件夾持在卡盤上，而將其外伸出端放在中心架上;現(xiàn)在反過來使用，即將中心鉆頭從尾架移至床頭，中心架靠近卡盤，用一可調的“掣子”安裝在尾架錐孔內以支承工件的外端。

“掣子”用舊鉆頭或鉸刀柄制成，用一短的矩形棒(約10 mm ×40 mm ×80 mm)鉆孔、壓配或焊接在錐柄上，并在另一端開槽，用作V 形支架。

圖5 車床上鉆軸中心孔的快速法

將中心鉆放入床頭的軸套內，中心架靠近它安放，中心架的頂部或是去掉或是打開。中心架和尾架的V 形架調到使工件中心同車床中心高一致。V形架的位置無關重要。然后將工件軸放入此裝置，如圖5 所示，用手使尾架進給，將工件推入中心鉆。中心鉆上的止環(huán)可以控制加工的深度。

(3)整體成形齒輪銑刀法加工齒形:原來利用單片成形齒輪銑刀銑齒或用電火花線切割割齒，效率都不高。因為該齒條的模數(shù)才1.5 mm，29 齒一起加工的話，其受力也是不大，普通銑床的功率是足夠的;所以，我們專門訂制了一把如圖6 所示的整體式成形齒輪銑刀，并且設計了相應的夾具，一次可以裝夾10 條齒條軸坯，此工藝省去了分度齒距的操作和可以多條一起加工，效率大大提高。

圖6 成形整體式齒輪銑刀

專家點評:文章中的反常規(guī)思維，是創(chuàng)新思路，批量加工以提高生產效率為重點，作者采用的方法很簡單，卻很實用。

(1)在車床上鉆軸中心孔的方法，可以最大限度的提高主軸轉速，不足之處是，當工件的自重較輕時，中心鉆可能帶動工件一起旋轉，工件也容易產生翹頭，折斷中心鉆。建議中心架要適當壓緊上蓋，增大工件的摩擦力并保證端面中心孔的空間位置。

(2)整體成形齒輪銑刀法加工齒形，作者設計了相應的夾具，一次可以裝夾10 條齒條軸坯，如有夾具原理和工作簡圖就更好了。