加工錐孔零件單鍵的一種工裝設(shè)計(jì)

邢德紅，馬慶國(guó)，王同臣

（1.山東合太恒科技股份有限公司，山東 臨沂 276000；2.臨沂市科學(xué)技術(shù)合作與應(yīng)用研究院，山東 臨沂 276000）

1 聯(lián)軸節(jié)零件工藝分析

我公司現(xiàn)生產(chǎn)兩種千米鉆變速箱離合器的配件產(chǎn)品聯(lián)軸節(jié)，該聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是聯(lián)軸節(jié)中心有錐度孔，且錐度孔內(nèi)帶有單鍵槽。使用這種結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸節(jié)優(yōu)點(diǎn)是裝配維修比較方便，并且可以傳遞較大扭矩，可靠性高。內(nèi)錐孔大端直徑為Φ60，錐度為1∶10，帶有寬14mm內(nèi)鍵槽的聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。

圖1 聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖

通常加工內(nèi)孔鍵槽的工藝有插削、刨削、拉削及線切割等工藝。初始生產(chǎn)時(shí)，由于量不是很大，公司采用線切割機(jī)床來(lái)進(jìn)行加工，后來(lái)隨著產(chǎn)量的不斷增加，越來(lái)越感到采用線切割工藝已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。其主要原因有：①采用線切割加工生產(chǎn)效率低，加工周期長(zhǎng)，影響后期工件的裝配；②加工工藝費(fèi)用高，按市場(chǎng)價(jià)格0.004元／mm2計(jì)算，線切割一件鍵槽費(fèi)用需要15元；③加工鍵槽時(shí)，每個(gè)工件都需要找正內(nèi)孔后定位夾緊，穿線后進(jìn)行切割，操作比較麻煩，輔助時(shí)間長(zhǎng)，加工質(zhì)量也不穩(wěn)定。由于公司自身沒(méi)有線切割設(shè)備，外協(xié)線割單鍵增加了運(yùn)輸費(fèi)用和生產(chǎn)周期，也增加了生產(chǎn)成本。因此急需要一種新的加工工藝來(lái)替代線切割，為此我們?cè)O(shè)計(jì)制作了一種定位工裝，采用此工裝輔助后以拉削工藝代替線割工藝完成錐孔內(nèi)單鍵的加工。

2 加工零件工裝結(jié)構(gòu)原理

為保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務(wù)，我們根據(jù)公司現(xiàn)有拉床L6110設(shè)備設(shè)計(jì)了一套工裝。此工裝直接與拉床L6110的床頭孔定位裝配，工裝上設(shè)計(jì)了單鍵拉刀導(dǎo)正槽和工件錐孔定位軸頭，順利實(shí)現(xiàn)了各種型號(hào)錐孔的單鍵拉削。

工裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖2 所示，導(dǎo)向套示意圖如圖3 所示，定位套示意圖如圖4 所示。

圖2 工裝結(jié)構(gòu)示意圖

該拉削單鍵槽的工裝主要由導(dǎo)向套和定位套兩部分組成，這兩部分通過(guò)內(nèi)六角螺釘和定位銷穩(wěn)定地連接在一起。在制作過(guò)程中，對(duì)導(dǎo)向套應(yīng)保證其導(dǎo)正槽的對(duì)稱度、寬度、深度及對(duì)左端面的角度；對(duì)定位套應(yīng)保證導(dǎo)正槽的深度、寬度，并保證相對(duì)中心線的對(duì)稱度和相對(duì)右端面的角度。工裝與拉床立板孔采用H8／k7過(guò)渡配合，工件與導(dǎo)向套采用H8／g7小間隙配合，拉刀與導(dǎo)正槽采用F8／h8間隙配合，為提高工裝的使用壽命，導(dǎo)向套和定位套均采用20CrMnTi滲碳淬火后磨制而成，性能安全可靠。

圖3 導(dǎo)向套示意圖

3 工裝應(yīng)用效果

采用拉削方式加工單鍵鍵槽的加工方法，不但具備了拉削鍵槽工藝中生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。而且這種設(shè)計(jì)還解決了如下技術(shù)問(wèn)題：①被加工的工件直接裝到定位軸套上即可，不用找正和夾緊；②由工裝保證了工件的錐孔母線與拉刀刃帶軌跡平行，也直接保證了拉刀與錐孔中心線的對(duì)稱度；③由導(dǎo)向槽的深淺保證了被拉削鍵槽的深度，并且可以通過(guò)加墊薄銅板進(jìn)行調(diào)節(jié)；④調(diào)好工裝后，拉削過(guò)程只是拉刀被拉過(guò)導(dǎo)正槽的過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，加工質(zhì)量穩(wěn)定，加工效率高，加工費(fèi)用低，每件加工費(fèi)用約計(jì)2.8元，相比采用原線切割工藝成本大大降低。因此公司采用這種加工方式后，不但保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)，而且還給公司帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

圖4 定位套示意圖