加工卡爪弧齿工艺方法革新

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1、加工卡爪弧齿工艺方法革新　　摘要：针对三爪自定心卡盘卡爪弧形齿原加工中存在的问题，提出卡爪弧形齿铣削加工工艺的具体实施方案。实践证明，改进后的加工方法，获得良好的加工质量，满足多品种卡爪弧形齿的加工要求，生产率高，降低产品成本，减轻劳动强度，具有良好经济性。Abstract：Accordingtotheproblemsofgeneralscrollchuckoftheoriginalmillingclawarctoothduringprocess，thispaperputsforwardaconcreteimplementationschemeof

2、millingclawarctoothprocessingtechnology.Practicehasproved，aftertheimprovementoftheclawarctoothprocessingmethod，itobtainsgoodprocessingquality，satisfiestheprocessingwithmanyvarietiesoftheclawcurvedtooth，hashighproductivity，reducesproductcost，reduceslaborintensityandachievestheg

3、oodeconomicperformance.关键词：三爪自定心；卡盘；卡爪弧形齿；工艺改进Keywords：three-jawself-centering；scrollchuck；clawarctooth；processimprovement中图分类号：TG54文献标识码：A7文章编号：1006-4311（2014）02-0047-020引言卡爪（如图1）是机床卡盘的关键零件，弧形齿加工是一道重要加工环节，在小批量生产中采用的传统加工方法存在着生产效率不高，零件质量差，劳动强度大，作业环境恶劣等问题，成为大批量生产大规格机床卡盘的瓶颈工序。1卡爪

4、加工缺陷分析通过几个批次的生产追踪调研，找出卡爪弧形齿加工工序中存在的三个突出问题：废品率高；加工时间长，加工效率低；操作者的劳动环境恶劣，工作强度大。在小批量生产的1190件卡爪中，弧形齿加工工序就出现122件卡爪超差现象，不合格品率超过10%以上，针对这种情况，首先从卡爪弧形齿加工过程中出现的不合格项目进行分析研究，找出造成卡爪弧形齿缺陷的主要因素。如图2和表1所示，尺寸误差超差、齿弧形状不均匀是卡爪弧形齿的主要缺陷，两项造成的不合格品数占总数的82.8%。2主要缺陷项原因分析7卡盘卡爪弧形齿内侧圆弧和外侧圆弧的原加工方法是用车削加工，具体加工

5、方法如下：卡爪安装在由车床小刀架改制的夹具上，单次装夹一个工件，主轴花盘上固定一个刀盘，刀盘内圈上、外圈上分别固定夹持四个刀头和六个刀头。加工卡爪时，首先，主轴以800r/min的转速旋转，操作者摇小滑板刀架手柄，利用外圈刀盘手动进刀，进行车削卡爪弧形齿内侧圆弧表面加工，完成一个内侧圆弧后，退刀，再转动中滑板手柄，使得中滑板带动卡爪前移一个齿距，接着再次转动小滑板刀架手柄进刀，加工另一弧形齿内侧圆弧，这样依次加工完全部弧形齿内侧圆弧后，再利用内圈刀盘，采用相同方法加工弧形齿外侧圆弧。一共9个卡爪弧形齿，加工完所有齿弧，卡爪需往返18次，同时各进行1

6、8次进刀、退刀，卡爪弧形齿加工工序的单件制造工时达55min。对卡爪弧形齿原车削加工工序现场具体分析表明，操作繁琐，单件工时耗时长，生产效率低；操作者手动进刀切削齿坯，常造成卡爪弧形齿齿廓形状加工误差超差；中滑板带动卡爪前移，逐个加工弧形齿，而中滑板手轮刻度盘一格就是0.05mm，保证两齿间距10±0.02mm尺寸精度较难（如图3）；由于车削卡爪弧形齿时，机床无冷却润滑系统，齿面粗糙度Ra1.6μm难以保证，且刀具耐用度低，磨损严重；最后，整个卡爪弧形齿车削过程是操作者手动加工，劳动强度大，作业环境恶劣。3改进对策及关键部件结构特点卡盘卡爪弧形齿加

7、工工序改进对策，如表2所示。7根据改进对策拟定的具体改进措施，确定铣削加工卡爪弧形齿方案，重新设计制造工艺装备。卡爪铣齿弧专用机床基本构件包括床身、主轴箱、法兰盘、弧形齿铣刀盘、液压夹具以及冷却系统等部件组成。如图4所示。机床床身以及主轴箱箱体均为铸件，主轴由三相异步电动机驱动，从而带动法兰盘、弧形齿铣刀盘旋转，刀盘内、外圈上的铣刀刀排间距依据卡爪两弧形齿间的设计尺寸，由一蜗轮蜗杆副机构相对转动内圈、外圈刀盘来调整；工作台安装液压夹具，一次可以装夹两块卡爪，工作台导轨与床头主轴方向成85°角，防止加工时无退刀空间，卡爪齿弧与刀头互相干涉，出现不完整

8、弧形齿，造成废品；机床开动后，刀盘分4次进刀，螺旋展成将卡爪齿弧铣出，单件制造工时仅需2min。弧形齿铣刀盘是整台机床的关