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車床鑽孔攻螺紋加工（gōng）方法及工裝設計

2018-4-19 作（zuò）者：教傳豔等

車床加工時，零件連續轉動，相對其他機床加工效率較高。但是對於零（líng）件較小、數量較多的情況，反複在卡盤上安（ān）裝與拆卸零件，輔助時間較長，相對效率下降。為縮短輔助時間、提高加工效率（lǜ），研究設計將刀具安裝在卡盤上連續（xù）轉動，零件僅作進（jìn）給運動，更換零件時，刀具可以繼續轉動，且更換零件簡單方便、時間短。

某公司加工一批六角螺母零件，規格M20，需要鑽孔（kǒng）、攻螺紋，采用將鑽頭或絲錐安裝（zhuāng）在卡（kǎ）盤上進（jìn）行切削運動，零件安裝在刀架（jià）上進行進給運動的方法，取（qǔ）得了較（jiào）好的效果。

螺母結構分析及加工特點

該螺母材料是45鋼，毛坯為冷鍛坯料，內孔（kǒng）留2mm加工餘量，外六方輪廓尺寸基（jī）本均勻，無需加（jiā）工。加工時需要先（xiān）去除內孔2mm餘量，然後用絲（sī）錐攻螺紋完成（chéng）。用車床加工螺母絲扣是將單個螺母卡在（zài）三（sān）爪自（zì）定（dìng）心卡盤上，然後用車刀加工內孔及絲扣，或將鑽（zuàn）頭、絲錐安裝（zhuāng）在車床尾座（zuò）上，用鑽頭鑽孔，用絲錐加（jiā）工絲扣。采（cǎi）用上述兩種方法，都是將單個螺（luó）母毛坯安裝在卡盤上，螺母轉動，車刀或鑽頭（絲錐（zhuī））作進（jìn）給運（yùn）動，反複操（cāo）作，耗時耗力，加工效率低。為提高加工速度，研究決定設計簡單工裝，將鑽頭或絲錐安裝（zhuāng）在三爪自（zì）定心卡盤上，作回轉運（yùn）動，而待加工（gōng）螺（luó）母安裝在工裝上，作進（jìn）給運動，構成（chéng）加（jiā）工模式。

鑽孔方式及工裝的設計使（shǐ）用

　　依據鑽頭或絲錐旋轉、螺母進行進給運動的思路，將鑽（zuàn）頭或絲錐安裝在（zài）三爪自定心卡盤上，設計簡易工裝，待加工螺母安裝在工裝裏（lǐ），將（jiāng）工裝安裝在（zài）刀架上，由刀架進（jìn）行（háng）軸向移動，實現進給運動。鑽孔方式和（hé）工裝設計如圖1所示。

圖1 鑽孔方式及工裝設計簡（jiǎn）圖

1.車床卡盤 2.鑽頭 3.支撐彎板 4.刀架 5.聯接板

6.聯接螺栓 7.緊（jǐn）定螺栓 8.待加工螺母 9.底板

10.前端板 11.鑽套 12.上蓋板

　　安裝螺母的（de）工裝由支撐彎板3、聯接板5、聯接螺栓6、定（dìng）位螺栓7、鑽套（tào）11、上蓋板12、前端（duān）板10和底板9等組成。支撐彎板3安裝在（zài）車床刀架上，聯接（jiē）板5兩側加（jiā）工長孔，由聯接螺栓6與支撐彎板聯接。由於存在長孔，聯接板可以在支撐彎板上上下移動，確（què）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裏後，擰緊螺栓，將其鎖住。鑽套11安裝在前端板裏（lǐ），用於引導鑽頭（tóu）或絲錐，保證加工準確。鑽（zuàn）套采用45鋼材料，淬火處理，以保證耐磨（mó）性。上蓋板12、前端板10、底板9和聯接板5等采用焊接方式組成整體。其寬度等於待加工螺母的六角最大尺寸。

　　加工前，先將鑽頭安裝在（zài）三爪自定心卡盤上鎖緊（jǐn）。然後將支撐板（bǎn）3安裝在車床刀架上，鎖緊。將工裝安裝（zhuāng）到支撐板上，找平，將聯接螺栓擰上，稍稍擰（nǐng）緊一些。

　　首件加工，將待加工螺母從（cóng）側（cè）麵放（fàng）到工裝裏（lǐ），以不超過工裝寬度為宜，擰緊緊定螺（luó）栓7，將螺母固定。找正。上下移動聯接板5，垂直車（chē）床軸線移動刀架中滑板，確定鑽（zuàn）套中心與車床回轉中心的位置，確認兩者重合後，擰緊（jǐn）聯接螺栓6，鎖緊滑板，找正結束。加工開始，主軸（zhóu）帶動鑽頭旋轉，向前軸向移動刀架小滑板，鑽頭通過鑽套引導開始鑽孔操作。鑽頭透（tòu）過聯接板（bǎn）上的孔（kǒng）後，確定鑽孔結（jié）束。向後移動刀架小滑板，鑽頭離開工裝，鬆開緊定螺栓7，從側麵放入第（dì）二個螺母，首件螺母（mǔ）被（bèi）擠出。再次擰（nǐng）緊緊（jǐn）定螺栓7，鎖緊螺母。移動刀架小滑板，第二次加工開始（shǐ）。整（zhěng）個加工過程鑽頭始終保持旋轉，僅（jǐn）是刀架作軸（zhóu）向移動，由於首件加工找正已完成，後（hòu）續加工無需找正過程，大大提（tí）高了（le）加工效率。

絲錐攻螺紋工（gōng）裝設（shè）計

　　在攻製內螺（luó）紋時，為防止由於機床絲杠與絲錐之間產生（shēng）的傳動誤差（chà），造成螺紋亂扣現象的發生，設計（jì）專用攻螺紋工裝卡頭，如圖2所示。

圖2 絲錐攻螺紋工（gōng）裝設（shè）計簡圖

1.絲錐 2.鑽套 3.緊定（dìng）螺栓 4.卡箍 5.圓柱銷

　　卡箍4一端（duān）安裝在三爪自（zì）定心卡盤（pán）上，另一端裏孔安裝鑽套（tào），它既（jì）是鑽套的安（ān）裝套（tào），又是鑽套的導向套，兩者配合為小（xiǎo）間（jiān）隙配合（hé）。在卡箍上軸向穿透加工長孔，用以與圓柱銷5配合（hé）使用。鑽套用於（yú）夾持絲錐，該零件采用45鋼材料，淬火處（chù）理。圓柱銷5與鑽套為過盈配合，起到帶動鑽套旋轉作用，並與（yǔ）卡箍上長孔相配合，能使鑽（zuàn）套存在4mm的軸向竄動，用以消除傳動誤差（chà），防止亂扣。緊定螺栓3主（zhǔ）要起緊固絲錐（zhuī）作用。

　　攻螺紋套扣加工時，首（shǒu）先卸下鑽頭，將攻螺紋工裝卡頭安裝在三（sān）爪自定心卡盤（pán）上，鎖緊（jǐn）。安裝在刀架上的工裝（zhuāng）位置（zhì）保持不變，將準備攻螺紋（wén）的螺母送入工裝中，擰緊圖1中的緊定（dìng）螺栓7，即（jí）可攻螺紋。主軸（zhóu）帶動絲錐轉（zhuǎn）動（dòng），刀架向前移動，當絲錐的切削部分穿過螺母以後，主軸反轉退刀，刀架向後移（yí）動，第一個螺（luó）母攻螺紋完成。接（jiē）著送入第二個螺母，同時擠（jǐ）出第一個螺母（mǔ），重複上述操作，如此循環即可。

結（jié）語

　　同樣（yàng）的車床加工方式，利用簡（jiǎn）單（dān）工裝（zhuāng），改變刀具（jù）和零件的安裝位置，實現了刀（dāo）具作切削運動、零件作進給運動，加快了切削速度，簡化了操（cāo）作程序，省力省（shěng）時，加工效率大為提高（gāo）。

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