一种新型的压槽工艺

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　　1前言

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　　在摩托车避震器部件生产中有很大批量的ψ20至ψ40直径，长度在300mm以下的低碳钢薄壁短管，需要在管身上加工如图1的几条环形槽。用车床加工这些环形槽，方法是将管套在一根心轴上，再夹持在主轴夹头与尾架之间旋转，用类似滚花的方法将工件槽滚压出来。尽管采用专门夹具加工，但由于装卸工件及走刀运动占用较多的辅助工时。一台车床每班(8小时)只能加工1000到1200件。为了提高效率，节省工时，我厂设计制造了压槽专机代替在车床上加工。利用专机一次将全部槽滚压出来，工件只需放进及取出，不用装夹。

　　2工作原理

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　　利用齿轮传动使滚压刀，支撑工件的滚轴沿箭头所指示的方向转动。将工件放到二根滚轴上面，左右两端各由定位铁定位。定位档铁锁定，其位置可调。由一对摇臂、一对滚轴、一对定位铁、中间小齿轮轴及齿轮Z3、Z4、Z5组成一个摆动机构。将偏心轮手柄向下压，偏心轮旋转将摇臂向上推，带动滚轴A，滚轴B，及工件一齐绕摇臂旋转中心O转动，由于工件中心与摇臂旋转中心O的距离有足够长度，摇臂摆动角度很小，所以工件近似垂直向上运动。滚压刀向工件施加压力使工件全部槽一次顺利滚压成形。加工后放开手柄，摇臂在重力作用下自动返回原位，取出已加工好的工件，再放另一个。全部时间只需3至5秒。各个轴的传动如图3齿轮传动系统所示。由于滚压刀直径选用80mm，滚轴直径40mm，所以滚压刀的传动齿轮Z6的齿数为滚轴传动齿轮Z3齿数的2倍。使滚刀的圆周的线速度与滚轴圆周的线速度相等，避免工件与滚轴产生相对滑动，减少磨损。摇臂旋转中心O与中间过渡大齿轮Z2中心重合，摇臂摆动时滚轴齿轮Z3与中间大齿轮Z2保持啮合并使工件近似垂直向上运动，令挤压力F作用点位置合理。各齿轮齿数分别为Z1＝18，Z2＝120，Z3＝Z4＝Z5＝18，Z6＝36。齿轮模数m＝2，滚压刀转速为140～150r/min。

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　　3专机结构

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　　滚压刀采用组合式，根据各工件的长度、环形槽的数目和位置。由滚压刀13与套12组成，用螺母14锁紧。整个刀体放在左右墙板8、19的孔内。左右墙板孔为开合式，即半边孔在墙板上，另半边孔在左右压板10、17上。左右轴承16是滑动轴承，同样分成二个半边使安装滚压刀及套时装卸方便。左右压板将滚压刀体压紧在墙板上，用螺丝固定，摆臂旋转轴15、主动轴24和偏心轴2都安装在一对墙板上。采用双偏心轴顶左右摆臂令工作平稳。工件定位铁锁定在中间小齿轮轴上，可左右调整，保证工件放在正确位置加工。滚压刀用合金工具钢Cr12MoV制成，淬火至HRC58～60。用户要求使用寿命能加工10万件工件，实际上使用寿命是预定的3倍以上。滚轴用45号钢制造，淬火至HRC45左右，其工作寿命远长于刀的寿命。

　　4工艺总结

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　　开始设计这台专机时预计一台机一个人操作每班(8小时)加工3000到3500件。投产后实际上由于采用计件工资，工人积极性充分发挥，每班可加工多达6000件。一台专机代替5台小车床，产品质量亦有所提高，因为是一次成型，槽之间的距离更加准确。使生产成本大大降低。按照用户的要求，这台专机用人工扳动手柄来带动偏心轮转动，工人劳动强度较大。扳动力过轻压出来的槽深度不够，力量过大又浪费体力而且增加滚压刀及滚轴的磨损。为了减轻劳动强度，可以通过一个气动机构，利用汽缸活塞推动偏心轮转一定角度。关键在于调整合适的汽缸推动力，并要求气压保持稳定。亦可以利用一个传动机构，例如链条，使偏心轮轴不断地旋转，每转一周完成一个工件加工。这可用于极大批量加工同一直径(长度可以不同)的管。因为对不同直径的工件摇臂摆动幅度不同，需要不同偏心度的偏心轮配合。手动或气动时，偏心轮不作360度连续旋转，同一个偏心轮旋转不同角度即可使摇臂摆幅不同。

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