田立智　于曉鶯

１．項目背景（來源）及意義

增力卡爪機構是我廠重型臥式車床重要的功能部件,承擔著重載裝卡工件的作用。通過我廠多年實驗，相關的加工技術水平已逐步成熟，現(xiàn)已形成批量生產(chǎn)?？墒窍鄬M口增力絲杠,我廠原來生產(chǎn)的增力絲杠齒面粗糙度較差僅能達到Ra1.6,容易出現(xiàn)齒面研傷現(xiàn)象,嚴重影響增力絲杠系統(tǒng)的使用壽命。

為解決齒面研傷問題對整個系統(tǒng)壽命的影響，我們開始尋找和研究解決齒面粗糙度無法提高的問題。通過多次實驗，我們在原有的可調心軸的基礎上設計了雙錐定位心軸。對可調心軸工裝進行的改進，不但提高了工裝的使用性能而且方便了使用，提高了加工效率?；诠ぱb的自定心功能，我們對增力絲杠部件的加工工藝進行了改進，從而有效的提高了工件齒面的粗糙度，經(jīng)過實際生產(chǎn)測得，利用新工藝方法加工的增力絲杠齒面粗糙度可達到Ra0.8以上,從根本上解決了齒面研傷問題。

2.主要研究內容及技術指標

雙錐定位心軸的作用是通過自定心的方式實現(xiàn)以孔為基準加工外部結構。 傳統(tǒng)可調心軸的結構是將心軸中的兩個外錐面方向設計為相反方向，通過旋緊螺母將兩漲套的距離縮短，漲緊工件，從而達到自定心的目的，但是在使用中我們發(fā)現(xiàn)了兩個不足之處：

（1）由于心軸錐度方向的相反結構，心軸的加工較為不便。在加工時，由于心軸上兩處錐面是相反方向的，所以在加工時需要機床進行二次搬度調整，從而增加了工人的勞動強度且不利于兩錐面角度的一致性。

（2）心軸的拆卸是一個難題。因為這種結構向兩側任何一個方向敲打，造成的結果都是漲緊，只有通過利用楔鐵去敲打工件端面與漲套端面之間的空隙，一點點的砸出漲套，這樣做不僅會造成工件和工裝的磕碰劃傷，而且費時、費力，卸掉這樣一個心軸通常需要兩個人合作，拆卸近半天的時間。如果在加工過程中需要返修工件，會需要多次安裝和拆卸心軸，因為心軸難以拆卸的缺點，在很大程度上增加了工件加工的輔助時間，耽誤了工件的工期。

由于上述兩個原因給機加和裝配帶來了一定的麻煩。

我們從解決上述傳統(tǒng)心軸缺點為出發(fā)點，對心軸結構進行改進，設計了雙錐定位心軸，其主要結構分為三個部分：1.錐面心軸 2.漲套 3.調整墊及螺母。這種結構是在漲胎結構的基礎上延伸出來的一種新穎、實用的心軸結構，具體結構見下圖。

這種結構的心軸完全實現(xiàn)了以工件內孔定心加工絲杠齒部的要求，利用兩個錐面定位不帶可以提供較大的卡緊力，保證在車削絲杠時工件的定位牢固而且定位精度較高，能夠滿足工件的精度要求。另外，心軸采用中空結構，很大程度上減小了自身重量，可實現(xiàn)在SK7720數(shù)控蝸桿磨床上對絲杠齒面進行磨削的工藝方法。

3.國內外同類技術研究狀況

增力絲杠結構在國外已經(jīng)發(fā)展很多年，擁有成熟的技術和加工經(jīng)驗，但是由于國外的技術封鎖，國內相關技術的發(fā)展很緩慢，對于增力絲杠的加工也沒有可借鑒的經(jīng)驗，所以一直以來，我廠增力絲杠基本依賴進口。由于進口增力絲杠價格昂貴，一定程度上提高了機床制造成本，所以公司決定實驗、加工增力絲杠結構。通過近幾年的探索和研究，我廠在增力絲杠方面已經(jīng)取得了很大進展，尤其是加工方面，雙錐定位心軸的設計，有效的提高了增力絲杠的產(chǎn)品質量，突破了多年無法提高絲杠齒部粗糙度的瓶頸，縮小了我廠增力絲杠結構與進口絲杠的差距，使我廠產(chǎn)品在國內同行業(yè)中占據(jù)領先水平，提高了我廠產(chǎn)品的競爭力。

4.研制方法和技術路線

為解決增力絲杠加工的實際困難，我們制定了提高絲杠齒面質量的方法和工藝路線，具體如下：

（1）改變了原結構中心軸上兩外錐面的方向，由原來的相反方向改為相同方向，方便了工裝的拆卸。

（2）心軸外錐面方向的一致，使其錐面的磨削可一次性加工出來，方便了加工，提高了工件的工藝性。

（3）由于工裝可以準確定心，我們改變了工藝方法，后加工絲杠部分，并增加“螺絲磨”工序，以提高齒面質量。

5.項目預期（經(jīng)濟、社會）效益

通過對雙錐定位心軸結構的改進，在保證其使用性能的前提下，達到加工簡單、拆卸方便的目的。通過對可調心軸結構的改進，使其的機加過程變的簡單，一次性加工兩處外錐面，加工效率提高了100%。另外，極大程度上的方便了工裝的拆卸，相對原結構，改進后的結構只需一個人拆卸即可，而且拆卸時間較原來要縮短5倍左右，這大大的減少了人力、物力的浪費，達到了節(jié)能減排的目的。[科]