摘要：設(shè)計(jì)簡單工裝,，將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上，零件安裝在工裝上，刀具不停轉(zhuǎn)動(dòng),，零件借助工裝進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng),，構(gòu)成切削模式，完成鉆孔及攻螺紋加工,，加工效率大為提高,。
車床加工時(shí)，零件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),，相對其他機(jī)床加工效率較高,。但是對于零件較小、數(shù)量較多的情況,，反復(fù)在卡盤上安裝與拆卸零件，輔助時(shí)間較長,，相對效率下降,。為縮短輔助時(shí)間、提高加工效率,，研究設(shè)計(jì)將刀具安裝在卡盤上連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),，零件僅作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，更換零件時(shí),，刀具可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),，且更換零件簡單方便、時(shí)間短,。
某公司加工一批六角螺母零件,，規(guī)格M20，需要鉆孔,、攻螺紋,，采用將鉆頭或絲錐安裝在卡盤上進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)，零件安裝在刀架上進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方法,，取得了較好的效果,。
該螺母材料是45鋼，毛坯為冷鍛坯料,，內(nèi)孔留2mm加工余量,，外六方輪廓尺寸基本均勻，無需加工,。加工時(shí)需要先去除內(nèi)孔2mm余量,，然后用絲錐攻螺紋完成。用車床加工螺母絲扣是將單個(gè)螺母卡在三爪自定心卡盤上,，然后用車刀加工內(nèi)孔及絲扣,，或?qū)@頭、絲錐安裝在車床尾座上，用鉆頭鉆孔,，用絲錐加工絲扣,。采用上述兩種方法，都是將單個(gè)螺母毛坯安裝在卡盤上,，螺母轉(zhuǎn)動(dòng),，車刀或鉆頭（絲錐）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，反復(fù)操作,，耗時(shí)耗力,，加工效率低。為提高加工速度,，研究決定設(shè)計(jì)簡單工裝,，將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，而待加工螺母安裝在工裝上,，作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成加工模式,。
依據(jù)鉆頭或絲錐旋轉(zhuǎn),、螺母進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的思路，將鉆頭或絲錐安裝在三爪自定心卡盤上,，設(shè)計(jì)簡易工裝,，待加工螺母安裝在工裝里，將工裝安裝在刀架上,，由刀架進(jìn)行軸向移動(dòng),，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆孔方式和工裝設(shè)計(jì)如圖1所示,。
圖1 鉆孔方式及工裝設(shè)計(jì)簡圖
1.車床卡盤 2.鉆頭 3.支撐彎板 4.刀架 5.聯(lián)接板 6.聯(lián)接螺栓7.緊定螺栓 8.待加工螺母 9.底板 10.前端板 11.鉆套 12.上蓋板
安裝螺母的工裝由支撐彎板3,、聯(lián)接板5、聯(lián)接螺栓6,、定位螺栓7,、鉆套11、上蓋板12,、前端板10和底板9等組成,。支撐彎板3安裝在車床刀架上，聯(lián)接板5兩側(cè)加工長孔,，由聯(lián)接螺栓6與支撐彎板聯(lián)接,。由于存在長孔，聯(lián)接板可以在支撐彎板上上下移動(dòng),，確定加工位置,，緊定螺栓7安裝在上蓋板12上,，待加工螺母安裝到工裝里后，擰緊螺栓,，將其鎖住,。鉆套11安裝在前端板里，用于引導(dǎo)鉆頭或絲錐,，保證加工準(zhǔn)確,。鉆套采用45鋼材料，淬火處理,，以保證耐磨性,。上蓋板12、前端板10,、底板9和聯(lián)接板5等采用焊接方式組成整體,。其寬度等于待加工螺母的六角最大尺寸。
加工前,，先將鉆頭安裝在三爪自定心卡盤上鎖緊,。然后將支撐板3安裝在車床刀架上，鎖緊,。將工裝安裝到支撐板上，找平,，將聯(lián)接螺栓擰上,，稍稍擰緊一些。
首件加工,，將待加工螺母從側(cè)面放到工裝里,，以不超過工裝寬度為宜，擰緊緊定螺栓7,，將螺母固定,。找正。上下移動(dòng)聯(lián)接板5,，垂直車床軸線移動(dòng)刀架中滑板,，確定鉆套中心與車床回轉(zhuǎn)中心的位置，確認(rèn)兩者重合后,，擰緊聯(lián)接螺栓6,，鎖緊滑板，找正結(jié)束,。加工開始,，主軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，向前軸向移動(dòng)刀架小滑板,，鉆頭通過鉆套引導(dǎo)開始鉆孔操作,。鉆頭透過聯(lián)接板上的孔后,，確定鉆孔結(jié)束。向后移動(dòng)刀架小滑板,，鉆頭離開工裝,，松開緊定螺栓7，從側(cè)面放入第二個(gè)螺母,，首件螺母被擠出,。再次擰緊緊定螺栓7，鎖緊螺母,。移動(dòng)刀架小滑板,，第二次加工開始。整個(gè)加工過程鉆頭始終保持旋轉(zhuǎn),，僅是刀架作軸向移動(dòng),，由于首件加工找正已完成，后續(xù)加工無需找正過程,，大大提高了加工效率,。
在攻制內(nèi)螺紋時(shí)，為防止由于機(jī)床絲杠與絲錐之間產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差,，造成螺紋亂扣現(xiàn)象的發(fā)生,，設(shè)計(jì)專用攻螺紋工裝卡頭，如圖2所示,。
圖2 絲錐攻螺紋工裝設(shè)計(jì)簡圖
1.絲錐 2.鉆套 3.緊定螺栓4.卡箍 5.圓柱銷
卡箍4一端安裝在三爪自定心卡盤上,，另一端里孔安裝鉆套，它既是鉆套的安裝套,，又是鉆套的導(dǎo)向套,，兩者配合為小間隙配合。在卡箍上軸向穿透加工長孔,，用以與圓柱銷5配合使用,。鉆套用于夾持絲錐，該零件采用45鋼材料,，淬火處理,。圓柱銷5與鉆套為過盈配合，起到帶動(dòng)鉆套旋轉(zhuǎn)作用,，并與卡箍上長孔相配合,，能使鉆套存在4mm的軸向竄動(dòng)，用以消除傳動(dòng)誤差,，防止亂扣,。緊定螺栓3主要起緊固絲錐作用。
攻螺紋套扣加工時(shí),，首先卸下鉆頭,，將攻螺紋工裝卡頭安裝在三爪自定心卡盤上,，鎖緊。安裝在刀架上的工裝位置保持不變,，將準(zhǔn)備攻螺紋的螺母送入工裝中,，擰緊圖1中的緊定螺栓7，即可攻螺紋,。主軸帶動(dòng)絲錐轉(zhuǎn)動(dòng),，刀架向前移動(dòng)，當(dāng)絲錐的切削部分穿過螺母以后,，主軸反轉(zhuǎn)退刀,，刀架向后移動(dòng)，第一個(gè)螺母攻螺紋完成,。接著送入第二個(gè)螺母,，同時(shí)擠出第一個(gè)螺母，重復(fù)上述操作,，如此循環(huán)即可,。
同樣的車床加工方式，利用簡單工裝,，改變刀具和零件的安裝位置,，實(shí)現(xiàn)了刀具作切削運(yùn)動(dòng)、零件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),，加快了切削速度,，簡化了操作程序，省力省時(shí),，加工效率大為提高。