立式单面铣前轴拳头面外圆专用机床.pdf

A u {0 M a n u fa c lu 『lni g T e c h n 0 l。I g y 汽车制造技术 立式单面铣前轴拳头面外圆专用机床 张学周 宋保 安 程建安 安 阳 三一机械 有 限 司 ，河南 安 阳 4 5 5 0 0 0 摘要 介绍 了一种铣削修整前轴拳头面外圆专用机床。该机床结构简单、 新颖、 紧凑 ， 可实现多品种、 不同 系列前轴的铣削加工， 具有成本低、 操作方便的优点。 关键词 前轴拳头外圆； 铣削 ； 总体设计 ；夹具设计 中图分 类号 T H 1 2 2 文 献标 识码 B Ve r t i c a l mi l l i n g h e a d s i d e f r o n t b o x i n g r o u n d s p e c i a l ma c h i n e t o o Z HAN Xu e z h o u．S ONG B a o a n．CHE NG J i a n a n A n g a n g S a n Y i Ma c h i n e r y C o ． ，l , t d ．，An y a n g 4 5 5 0 0 0， C HN Abs t r a c tI nt r o d u c e s a k i n d o f mi l l i n g fi ni s h i n g fi o n t a x l e h e a d r o u nd s p e c i a l n l a c h i n e t o o 1 ．Th e ma c h i n e i s o f s i re p i e，no v e l a n d c o mp a c t s t r uc t u r e；mi l l i n g c a n a c hi e v e il l i r e v a r i e t i e s，d i f f e r e n t s e r i e s o f t h e fro n t a x l e， a n d h a s t h e a d v a n t a g e s 0 f h l w c o s t ．c o n v e n i e n t o p e r a t i o n． Ke y wo r dst h e O U t m’ c i r c l e I f t h e f r o n t ；mi l l i ng；o v e r a l l d e s i g n；fix t u r e d e s i g n 前轴在整车中承担承重 、 支承 、 转 向的功能 ， 属于 汽车上的重要零部件 。一般为整体锻造拳头形工字梁 形 ， 两拳头和转 向节用 主销铰接 ， 转向节绕主销摆转， 以实现汽车转向。 『 } 1 于锻造T艺、 模具等原 ， 部装时 ， 前轴拳头面 外圆与转 r u J 节内腔底面常会出现十涉现象 ， 需要修去 。。r 涉部分 ； 另【 大 】 丁件外形为f H 1 面， 人T修整费工费时， 外观质最差； 此考虑用铣外 网机床修整前轴拳头面 外 圆 。 铣前轴拳头外圆通常采用 以下方案加lT， 方案一 采崩专用 式加工中心 ， 玉米棒状铣 刀加 一 f ， 此方案肯 定可行 ， 但费用高 ， 同时修整没有精度要求 的外圆也没 必要州高精度高成本的机床 ； 方案二 采用立式单面专 用铣外厕机床 。加工前轴外圆时用主销孔及端 面定 位， 加_T时， 将 1 件安装到夹具 的同定心轴 心轴不旋 转 上 、 ．．L端可不夹紧； 由于前轴长度较长 ， 因此另一 端需要用 车间平衡吊车吊住 ， 人工推着丁件后端使其 绕心轴旋转 ， 完成拳头面外圆加 r 罔 1 此机床虽 然简单 、 经济 ， 但在实际现场加T时加T质量较差。因 为一 口 _ 心轴与前轴主销孑 L 间隙小， 加上铣削力， 加工会 现推不动T件的现象 ； 可间隙稍大时， 推动铣削时易 产生振动 、 噪声大， 加工外观质量差 ， 间隙无法控制 ， 工 作效率低 、 劳动强度大， 不能满足企业生产计划和市场 需 要 ．． 篇 口 图1 拳头 面外 圆加工 l 机床 总体设计 根据一 k 述情况， 重新 设计开发立式单面铣前轴拳 头面外圆专用机床 图 2 。 铣头 同定于立柱 上， 立柱 置于整体床 身上 ， 为减 轻1 - 人劳动强度 和装卸工 件方便 ， 床身上布 置一液 压滑台 ， 其 上放置 夹具 。根据 被加 _ r件特点 设计结 构新颖 、 紧凑 的 固定 式夹 具。虽然 结 构形 式与 图 l 相似 ， 但 } } 1 于夹具结构不 同和定位方式的差异 ， 使 得 现机床不 仅工人 推动 省力 ， 运 行平稳 ， 而且成 本低 ， 效 率 高 。 汽车制造技术 A u lo M a n u fa C lu 『In gi T e c h n o l0I g y 图2 立式单面铣前轴拳头面外圆专用机床 2 定位 、 加工工艺性分析 图 3为前轴拳头面加1 简图。前轴拳头面端面一 般有 2 。 ～l 0 。 倾斜角度。因此需在板簧面下垫相应角 度块才有利于拳头面外圆的有效加工。经分 析研究 ， 决定 以主销孑 L 、 拳头面外圆端 面和一个板簧面定位， 考 虑到推动T件时扭矩 的传递 ， 在板簧面定位块上安装 一 菱销传递扭矩 ， 手动夹紧。 图3 前轴拳头面加工简图 前轴主销孑 L 倾斜角度不 同， 则 只需更换相应角度的定 位块 即可 和更换前轴定位 心轴或加定位套就可实现 不同品种 、 不同系列前轴的铣削加工 。 、～ 一 j 1 铣 刀；2 定位芯轴 ；3 定位套 更换 品种 用； 4 回转轴 ；5 支座；6 支承板 ； 7 定位板；8 滚轮 ； 9 -环形导轨；1 0 支块；1 1 定位销；1 2 定位块。 图4 夹具结构 4 机床存在 的问题 1 定位心轴 2与 回转轴 4连接螺钉经常扭断。 原为前轴主销孑 L 与拳头外圆之 间尺寸很小 ， 而且 回转 轴必须 回转 ， 因此导致连接定位心轴 2与 回转轴 4两 法兰盘螺钉直径较小 ， 易扭断。解决方案 将定位心轴 与回转轴做成整体式 ， 不仅解决了螺钉易扭断的问题 ， 同时还提高了定位精度。更换 品种靠换定位套 3满足 不同品种的要求。 2 加工过程 中易烧 刀， 增加刀具成本。南于加 工过程中， 刀具受力状态不好 ， 又是干式加T， 刀具烧 刀严重 。解决办法在加工时增加冷却液 ， 南干式加工 改为湿式加工。 3夹具结构设计 5结语 夹具是机床的重要组成部件， 是根据被加工件的 T艺性和机床加工方案的具体要求 而专 门设计的， 主 要用于实现被加工工件的准确定位 ， 合理夹压 ， 装卸工 件限位以及更换品种调整方便 。 夹具结构见图4 。它主要有工件 回转部分 、 定位 、 夹紧及后端支承轨道等组成。该夹具 由原来工件绕心 轴旋转改为工件紧同在心轴上 ， 定位心轴通过键螺钉 连接在回转轴上实现心轴带动_丁件回转 ； 由于铣削抗 力较大 ， 回转轴轴承采用 圆锥滚子轴 承； 增加 系统 刚 性 ， 而且 回转也很轻快 ， 减轻工人的劳动强度。为了推 动工件平稳 ， 工件后端支承板通过 4个滚轮安装连接 在半圆环轨道上 ， 这样一来_T件的转动是在绕 回转心 轴的圆环轨道上回转 ， 使得转动轻松 自如。为适应不 同品种的前轴 ， 只要左右调整支承板上定 块位置 若 该机床方案结构紧凑 、 成本低 、 操作简单 ， 具有 一 定的应用推广价值。 参考文 献 [ 1 ] 膊照 民． 机 械设 计 [ M J ． 两 安 两 安 交 通 大学 m版 社 ， 1 9 9 5 1 0 2 一 l 45 ． [ 2 ] 王启平． 机床夹具设计 [ M] ． 哈尔滨 哈尔滨 Ik 大学 出版社 ， 2 0 0 5 2 Ol 一 2 2 3． [ 3 ] 谢家瀛 组合机床简明设计手册 [ M] ． 北 京 机 械 I 业 出版社 ， 1 9 9 4 l O 21 5 8． 第一作者 张学周， 男， 1 9 7 1年生， 工程师 ， 主管设 计师， 主要从事机床设计、 新产品研发 工作 ， 已发表 论 文 7篇 。 编辑谭弘颖 收稿日 期 2 0 1 3 0 4 1 1 文章编号 1 4 1 0 4 1 如果您想发表对本文的看法。 请将文章编号填入读者意见调壹表中的相应位置。 枷