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cncbst365车床钻孔攻螺纹加工方法及工装设计


        cncbst365车床加工时, 零件连续转动, 相对其他机床加工效率较高。但是对于零件较小、数量较多的情况,反复在卡盘上安装与拆卸零件,辅助时间较长,相对效率下降。为缩短辅助时间、提高加工效率,研究设计将刀具安装在卡盘上连续转动,零件仅作进给运动,更换零件时,刀具可以继续转动,且更换零件简单方便、时间短。


       某企业加工一批六角螺母零件,规格M20,需要钻孔、攻螺纹,采用将钻头或丝锥安装在卡盘上进行切削运动,零件安装在刀架上进行进给运动的方法,取得了较好的效果。


      螺母结构分析及加工特点


      该螺母材料是45钢, 毛坯为冷锻坯料,内孔留2mm加工余量, 外六方轮廓尺寸基本均匀,无需加工。加工时需要先去除内孔2mm余量,然后用丝锥攻螺纹完成。用车床加工螺母丝扣是将单个螺母卡在三爪自定心卡盘上,然后用车刀加工内孔及丝扣,或将钻头、丝锥安装在车床尾座上,用钻头钻孔,用丝锥加工丝扣。采用上述两种方法,都是将单个螺母毛坯安装在卡盘上,螺母转动,车刀或钻头(丝锥)作进给运动,反复操作,耗时耗力,加工效率低。为提高加工速度, 研究决定设计简单工装,将钻头或丝锥安装在三爪自定心卡盘上,作回转运动,而待加工螺母安装在工装上,作进给运动,构成加工模式。


      cncbst365钻孔方式及工装的设计使用


  依据钻头或丝锥旋转、螺母进行进给运动的思路,将钻头或丝锥安装在三爪自定心卡盘上,设计简易工装,待加工螺母安装在工装里, 将工装安装在刀架上,由刀架进行轴向移动,实现进给运动。钻孔方式和工装设计如图1所示。


  
  
      图1 钻孔方式及工装设计简图
      1.车床卡盘 2.钻头 3.支撑弯板 4.刀架 5.联接板 
      6.联接螺栓 7.紧定螺栓 8.待加工螺母 9.底板
      10.前端板  11.钻套 12.上盖板
 

  

 

  安装螺母的工装由支撑弯板3、联接板5、联接螺栓6、定位螺栓7、钻套11、上盖板12、前端板10和底板9等组成。支撑弯板3安装在车床刀架上,联接板5两侧加工长孔,由联接螺栓6与支撑弯板联接。由于存在长孔,联接板可以在支撑弯板上上下移动,确定加工位置,紧定螺栓7安装在上盖板12上,待加工螺母安装到工装里后,拧紧螺栓,将其锁住。钻套11安装在前端板里,用于引导钻头或丝锥,保证加工准确。钻套采用45钢材料,淬火处理,以保证耐磨性。上盖板12、前端板10、底板9和联接板5等采用焊接方式组成整体。其宽度等于待加工螺母的六角最大尺寸。

  cncbst365加工前,先将钻头安装在三爪自定心卡盘上锁紧。然后将支撑板3安装在车床刀架上,锁紧。将工装安装到支撑板上,找平,将联接螺栓拧上, 稍稍拧紧一些。

  首件加工,将待加工螺母从侧面放到工装里,以不超过工装宽度为宜,拧紧紧定螺栓7,将螺母固定。找正。上下移动联接板5,垂直车床轴线移动刀架中滑板,确定钻套中心与车床回转中心的位置,确认两者重合后,拧紧联接螺栓6,锁紧滑板,找正结束。加工开始,主轴带动钻头旋转,向前轴向移动刀架小滑板,钻头通过钻套引导开始钻孔操作。钻头透过联接板上的孔后,确定钻孔结束。向后移动刀架小滑板,钻头离开工装,松开紧定螺栓7,从侧面放入第二个螺母,首件螺母被挤出。再次拧紧紧定螺栓7,锁紧螺母。移动刀架小滑板,第二次加工开始。整个加工过程钻头始终保持旋转,仅是刀架作轴向移动,由于首件加工找正已完成,后续加工无需找正过程,大大提高了加工效率。

  cncbst365丝锥攻螺纹工装设计

  在攻制内螺纹时,为防止由于机床丝杠与丝锥之间产生的传动误差,造成螺纹乱扣现象的发生,设计专用攻螺纹工装卡头,如图2所示。



 
  
 
图2 丝锥攻螺纹工装设计简图
1.丝锥 2.钻套 3.紧定螺栓 4.卡箍 5.圆柱销

    

  卡箍4一端安装在三爪自定心卡盘上, 另一端里孔安装钻套,它既是钻套的安装套,又是钻套的导向套,两者配合为小间隙配合。在卡箍上轴向穿透加工长孔,用以与圆柱销5配合使用。钻套用于夹持丝锥,该零件采用45钢材料,淬火处理。圆柱销5与钻套为过盈配合,起到带动钻套旋转作用,并与卡箍上长孔相配合,能使钻套存在4mm的轴向窜动,用以消除传动误差,防止乱扣。紧定螺栓3主要起紧固丝锥作用。

  攻螺纹套扣加工时, 首先卸下钻头,将攻螺纹工装卡头安装在三爪自定心卡盘上,锁紧。安装在刀架上的工装位置保持不变,将准备攻螺纹的螺母送入工装中,拧紧图1中的紧定螺栓7,即可攻螺纹。主轴带动丝锥转动,刀架向前移动,当丝锥的切削部分穿过螺母以后,主轴反转退刀,刀架向后移动,第一个螺母攻螺纹完成。接着送入第二个螺母,同时挤出第一个螺母,重复上述操作,如此循环即可。

  结语

  同样的车床加工方式, 利用简单工装,改变刀具和零件的安装位置,实现了刀具作切削运动、零件作进给运动,加快了切削速度,简化了操作程序,省力省时,加工效率大为提高。

 
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