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联轴器轴叉铣削成型刀具的设计

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-12-02


本文针对立式铣床日常加工的典型零件联轴器轴叉,通过分析原加工工艺、图纸相关技术要求,设计了成型刀具,提高了生产效率、降低了制作成本。 

  作为铣床操作工人,想要工件质量好、效率高,先是要选择正确的刀具以及合理的切削参数,才能加工出合格的产品来。保证了工件质量,要提率,就要考虑减少工步。而在铣削形状复杂多变的工件中,利用成型刀具铣削,可以减少使用刀具数量,减少工件加工的工步,还可以减少刀具的库存。 

  联轴器轴叉(如图1所示)是铝电解多功能天车、工具小车、拧头架上的重要传动部件,每台双阳天车上8件,每年大约加工1000件。材质为40Cr,调质硬度241-286HB,而立铣加工轴叉外形是生产瓶颈。于是本人利用所掌握的铣床刀具和成型刀具设计学知识,在实际生产中,理论联系实际,大胆尝试,设计了轴叉的成型刀具。 

  2 加工轴叉的设备 

  X53K立式升降台铣床(以下简称设备立铣),机床刚性好,结构紧凑,操作比较方便,附带通用夹具:如:平口钳、分度头、三爪卡盘等附件,可实现零件的平面、沟槽等加工,适宜铣削花键轴、螺旋槽等特型表面。 

  3 轴叉原铣加工工艺 

  工步1:工件装卡分度头上,利用Φ40棒铣刀加工出26×36台阶(去除虚线部分),如图2所示; 

  工步2:工件装卡分度头转台上,转动31.264°,使轴叉斜肩至水平,利用Φ40棒铣刀加工出斜面台阶(去除虚线部分),如图3所示; 

  工步3:工件如图二2装卡,利用Φ20棒铣刀按线手赶加工出R13圆弧。 

  本铣削工艺方案有些许不足: 

  1、加工工艺工步长,切削刀具为高速钢棒铣刀,切削速度慢,加工效率低; 

  2、工件属于特殊形状,采用多个工步和手赶加工外形,加工效率低; 

  3、全年加工任务量重,如此低的效率,很难保证工期。 

  4 提率的思路 

  保证质量的前提下,缩短生产周期,就要换刀具,来缩短工步,避免手工赶制外形。 

  5 成型刀具的设计 

  1、把原工艺工步1、2合成一步加工,需要设计一把可以一次走刀去掉平面、斜面的刀具(如图4所示)。 

  成型铣刀1的刀体由45#钢调质处理后粗车出,柄部为莫式4#,头部铣出刀片焊接槽,刀片采用A160焊接车刀片,材质YG8刀片水焊焊接,焊接后,外圆磨削刀柄、工具磨刀头外圆、后角,手工开断屑槽。 

  2、避免手工赶制外圆,设计一把一次走刀去掉半圆的成型铣刀2(如图5所示),利用Φ30高速钢棒铣刀手工改制而成。 

  6 轴叉新铣加工工艺 

  1、工件装卡分度头上,成型铣刀1加工出平面及斜面,如图4所示; 

  2、由高速钢棒铣刀改制的成型铣刀2,可避免手赶加工出R13圆弧,直接铣削成型,如图5所示。 

  7 轴叉原、新铣削工艺对比(表1) 

  8 总结 

  1、提高生产效率 

  设计成型刀具后,使用方便,由于避免了手工赶制,降低了对操作工人的技能熟练水平,加工快,能一次装夹完成二个工步加工,节省了装夹时间,在满足了图纸技术要求的前提下,大大提高了生产效率,达到了超额完成生产计划的目标,为整台车的出产做出了有力保证。 

  2、降低制造成本 

  仅从缩短一半的加工时间考虑,每件可以节省半小时,每件轴叉可以降低制造成本10元左右。 


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