胎具在机械零件加工过程中的应用

卡盘 顶尖 销子 图2 主轴孔 内胎锥面 可调顶丝 卡盘 顶尖 销子原材料 图1 胎具在机械零件加工过程中的应用胎具在机械零件加工过程中的应用 申雪平 (晋煤集团金鼎煤机金沁公司 山西 晋城 048007 ) 摘要 在日常机械零件加工过程中，往往会遇到多种形状各异的工件，品 种多、数量少，不能实现批量生产的现状制约了工作效率的提高。本文重点介 绍了几种胎具在车床和铣床上的应用，保证了加工质量，减少了辅助时间，提 高了生产效率。 关键词 胎具 机械零件 加工 应用 胎具是按产品规格、形状制造的模具，也叫胎模。金沁公司主要服从于凤 凰山经济共同体的安全生产，所加工的工件品种多、数量少，不能实现批量生 产，这种现状制约了工作效率的提高。为改变现状，针对矿用工件的特点，我 们在确保加工质量的前提下，设计、应用了多种多样的胎具，减少了辅助时间， 提高了生产效率。 1、胎具在车床上的应用 （1） 、以外圆配合端面定位的加工类零件 1.不用胎具加工的缺点：原加工方法（如图 1 所示） 。卡盘轴孔内没有胎具， 用卡盘的夹紧力和顶尖的轴向顶紧力加工销子，原材料伸出长短不好定长度尺 寸，加工时卡盘夹不紧材料，容易在顶尖轴向力和车削力的作用下顶进轴孔， 使材料外伸长度达不到加工销子外圆长度尺寸，需小吃刀量和车削力进行车削， 加工效率太低，且容易出现车削部分长度误差，次品率高。 2.应用胎具加工的优点：在加工外圆类工件，如矿上用的销子种类繁多， 且规格大小不一，由于我公司多是 CA6140 车床，孔径最大能穿过 50mm 以下 的圆钢，加工 50mm 以上的销子，必须在下料时按工件实际长度下料，再对其 进行加工。多年的工作经验总结出，这类销子有一个特点，不论用多大直径的 销，都必须在加工中一头打中心孔，用顶尖顶紧后加工。 （如图 2 所示）用一内 胎外锥面与主轴内锥孔配合，内胎中心孔螺纹与顶丝螺纹配合，加工销子时， 斜面 图4 勾头键 卡盘 顶尖 图3 法兰 螺母 芯轴 不论销帽宽度多少，都可以用可调顶丝调节长短来确定销帽加工长度，卡爪夹 紧销帽部分，顶尖顶好工件材料右面中心孔，可以正确定位加工外圆，加工时 不会出现因夹不紧原材料向轴孔内窜动的现象。这种方法定位快，可以加大车 削力，装夹方便，加工速度快，可以装不同大小长度的销，提高生产效率。 这种方法也可加工精度不太高的轴类零件，长度定位准确。与原来不用锥 胎加工相比，加工效率提高了 1.5 倍，且不会出现长度上的加工次品。 （2） 、以内孔定位加工盘类外圆的工件 1.不用胎具加工的缺点：加工盘类工件时，可以先加工好工件的内孔再加 工工件外圆，由于车床卡盘卡爪的最小夹持孔径 70mm，小于 70mm 的孔径 就不能直接夹持车削外圆，只能加工芯轴轴向固定内孔加工，大于 70mm 的孔 夹在卡盘上加工，单件装夹车削浪费辅助时间和装夹次数多，费时费力。 2.应用胎具加工的优点： 这种工件以内孔定位加工，做一芯轴于盘类工件孔径小间隙配合，可以根 据盘类厚薄大小一次装夹 5 至 10 个一次车削外圆。 （如图 3 所示）盘类工件以 法兰盘为例，在芯轴上可以一次套上几个法兰用螺母锁紧，顶尖顶好芯轴，加 工法兰外圆，这种方法可以一次车多个法兰盘外圆面，加工省时，又解决了卡 爪无法夹持内孔车削外圆的难题，大大提高了工作效率，省时省力。 这种方法不仅比原先不用芯轴加工外圆可提 2 倍的工作效率，还可用这种 方法来加工容易变形的薄壁工件外圆，增加了车床加工的多样性。 2、胎具在铣床上的应用 （1） 、勾头键类零件的加工 1.不用胎具加工的缺点：勾头键（图 4）的斜面在铣削过程中，首先是画线， 画出工件上斜面的斜线，用斜铁垫出斜面线与工作台钳平行，铣削勾头键的斜 面，这种方法辅助时间长、垫平困难，铣削的工件斜度总是误差太大，容易出 现废品和次品，加工废时废力，劳动效率低下，加工工序多。 3 内G3/4扣 外六方 外螺纹 图6 风门套 锁紧螺栓 风门套 内锥台芯轴 铣床卡盘 图7 勾头键材料 图5 锁紧螺母 定位胎 调节螺栓 90 A A 图8 地锚 A-A 2.应用胎具加工的优点：改用自制调节斜角高度胎具，就很好地解决了斜 度误差的问题， （如图 5 所示）用一带 90 度角的长键面为勾头键的定位基准， 靠近 90 度角处长键平面用一通扣螺栓上下调节高度，以定出勾头键的斜角大小， 调好后用锁紧螺母与键底面锁紧，这样把勾头键原材料放在可调胎具上左侧 90 度角靠齐铣削，不用画线，就可准确地铣出勾头键斜面高度，减少画线工序， 减少加工误差，提高了劳动效率。 这种方法铣销小勾头键可一次并靠两件加工斜面，可提高 2 至 3 倍铣斜面速 度，提高了加工精度，减少了这道工序的次废品数。 （2） 、六方类零件的加工 1.不用胎具加工的缺点：在铣风门套的六方过程中，由于风门套一端外圆 是螺纹另一端中间是内螺纹，内孔又是一带圆锥面的工件（如图 6 所示） ，在原 先铣工的加工中，往外螺纹面上垫铜皮夹紧铣六方，这种方法夹得太紧，容易 夹伤螺纹，夹不紧容易在铣削力的影响下把工件铣歪，又不容易夹正，加工中 容易出现废品和次品，不能进行大走刀量吃刀，装夹费时工作效率低。 2.应用胎具加工的优点：（如图 7 所示）应用内孔圆锥面做为定位基准，做 一芯轴，芯轴下部夹在铣床卡盘上，靠芯轴锥面与工件内孔锥面在锁紧螺栓的 轴向锁紧力下，把工件夹在芯轴中间进行铣削，铣完一件只要松开锁紧螺栓取 出上好另一件加工。这种方法夹紧牢固，不易伤害工件内外螺纹，定位快而准 确，装夹方便，铣削快，加工不会出现废品和次品，工作效率快，减少生产成 本。 （三） 、圆弧面零件的加工 1.不用胎具加工的缺点：原先加工地锚 AA 斜面带圆弧凹面时， （如图 8 所示）先在铣床铣好斜面，上刨床用圆头刀刨削圆弧面，由于圆头刀不能太宽， 圆头铣刀 地锚斜弧头 图9 只能一层一层往下和两边赶出圆弧凹形，因为地锚主要用凹形圆弧面固定，所 以刨床赶出的圆弧凹面不太规则，还必须经过锻工烧红进行成型压弧，工序多、 成本高，工作效率低下。 2.应用胎具加工的优点：改成用废旧同等直径的旧铣刀，头部磨出地锚半 圆弧面， （如图 9 所示）在铣床上铣削半圆弧面，可以一次成形，减少了在刨床 上刨半圆弧不能完全成形需回火锻工压制这一环节，减少了工序，节约了成本， 提高了劳动效率。 实践证明：胎具应用在机械零件加工过程中，拓宽了机械加工领域、增加 了生产产量、保证了产品质量、降低了工人劳动强度，最重要的是提高了安全 系数，我们将立足生产实际，设计、制作更多、更实用的胎具，应用在日常生 产中，解决机械加工过程中的重点和难题，不断提升工作质量。 【参考文献参考文献】 1 刘向兵,李立国. 高等学校实施战略管理的理论探讨J. 科技信息. 2010(23) 2 祁顺生. 以价值为基础的要素与企业 J /news/class/ .中国 教育期刊学会.2001(02) 3 张振川. 现代企业风险价值管理问题探讨J. 会计研究. 2004(03) 4 汤谷良,林长泉. 打造 VBM 框架下的价值型财务管理模式J. 会计研究. 2003(12) 5 胡笑寒,万迪昉. 战略控制方法与管理控制方法的比较及发展研究J. 广东科技. /news/class/. 2003(04) 6 何有缘,侯兰,任洪斌. 信息沟通中经理人应遵循的“531”策略J. 中国职教期刊学 会. /news/class/ .2002(04) 7 德国胜. 提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨J. 黑龙江科技信息. 2010(36) 8 刘萍. 从经济学角度分析公允价值与市场价值J. 中国科教期刊学会. 2002(12) 9 王春美,闫彩英. 浅谈企业文化建设的价值取向J. 生产力研究. 2001(06) 10 袁改莲,芦震. 220kV 小店变电站 2 号主变差动保护跳闸的事故分析J. 科技情报 开发与经济. /news/class/. 2010(33) 11 周雯,邢建武. 新经济时期以来美国制造业及服务业的发展J. 特区经济. 2009(01) 12 赵东安,杨春. 中国工业期刊学会关于生产性服务业对制造业升级的影响研究 韩国现代化经验及对我国的启示J. 特区经济. 2009(01) 13 戴靖波. Z 形接地变压器在变电站的应用J. 湘潭师范学院学报(自然科学版). /lunwen/class/?195.html.2008(01) 14 侯晓音. 地区变电站自动化系统设计J. 北华大学学报(自然科学版). 2007(05) 5 15 顾乃华,毕斗斗,任旺兵. 生产性服务业与制造业互动发展:文献综述J. 中医药期 刊学会. /qikan/class/ .2006(06) 16 益瑞涵. 美国大学的品牌管理及启示