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凸輪軸花鍵銑床夾具的優(yōu)化改進
閱讀：122 發(fā)布時間：2020-8-11BPW（梅州）車軸有限公司（以下稱為該司）是一家專注于半掛車車軸生產(chǎn)的企業(yè)，產(chǎn)品涵括各種規(guī)格的鼓式車軸、盤式車軸等。其中，鼓式車軸是該司的核心產(chǎn)品，也是中國半掛車市場需求多的一款產(chǎn)品。由于車軸產(chǎn)品需要，該司自行生產(chǎn)花鍵式的制動凸輪軸。受該司現(xiàn)有的凸輪軸花鍵銑床導(dǎo)軌的限制，無法加工長度在 600mm 以外的凸輪軸產(chǎn)品。如重新采購新設(shè)備，則投資成本較大。通過對花鍵銑床夾具的優(yōu)化改進，可實現(xiàn)長款凸輪軸產(chǎn)品的兼容加工，大大豐富了該司的產(chǎn)品系列，可更好地滿足市場需求。
汽車制動器的重要部件是制動凸輪，制動凸輪的對稱度、尺寸精度和表面粗糙度對于其使用功能至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法加工制動凸輪主要在模銑床上進行，其精度低，加工慢，而且需要長時間的準備工作。隨著社會需求的增加，各企業(yè)所生產(chǎn)的工藝品種也大大增加，尤其是大工業(yè)時代背景下對于大型儀器設(shè)備的需求日益增多。因此，研究生產(chǎn)大型儀器設(shè)備的機器是時代發(fā)展的必然。
1 凸輪軸花鍵的主要加工方法
目前，凸輪軸花鍵的主要加工方法有：一是采用滾切、銑削和磨削等切削加工的方法；二是采用冷打、冷軋等塑性變形的加工方法。與切削加工相比，塑性變形的加工方法效率高， 但加工設(shè)備的采購成本*。經(jīng)該司綜合評估，加工凸輪軸的花鍵主要采用滾切的方法，即用花鍵滾刀在花鍵軸銑床或滾齒機上按展成法加工。此種加工方法的工件裝夾簡單、設(shè)備價格便宜、精度穩(wěn)定，是一種經(jīng)濟性好、適宜批量生產(chǎn)的加工方法。
2 凸輪軸花鍵銑床夾具的優(yōu)化改進
該司在花鍵加工過程中，一直以來采用的是雙的形式對工件進行固定（如圖1 所示），由于受到銑床設(shè)備的導(dǎo)軌限制， 只能加工長度在 600mm 以內(nèi)的凸輪軸產(chǎn)品。
隨著國內(nèi)運輸市場的快速發(fā)展，半掛車的車型設(shè)計變得多樣化，而且對鼓式車軸的長度、安裝位置需求也不一致，這就導(dǎo)致對于凸輪軸的長度需求不一。根據(jù)該司統(tǒng)計，對于鼓式車軸長度大于 600mm 的凸輪軸需求量約占市場銷量的 20%。
圖 1 工件固定圖
為了滿足這些產(chǎn)品的需求，就需要具備可以生產(chǎn)鼓式車軸長度大于 600mm 的凸輪軸的機器，如果更換現(xiàn)有的設(shè)備及加工工藝，則生產(chǎn)成本過高，現(xiàn)實可行性低。于是我們選擇在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上進行優(yōu)化改進。
本人及團隊對現(xiàn)有設(shè)備進行長期研究探討，提出了對原有的凸輪軸頭部夾具進行優(yōu)化改造的設(shè)計方案，具體方案如下： 在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上增加軸套、三爪卡盤，這樣就可以實現(xiàn)對長款凸輪軸的花鍵加工。（如圖 2）
圖 2 花鍵加工圖
3 對凸輪軸花鍵銑床夾具優(yōu)化改造的評價
通過對花鍵銑床夾具的優(yōu)化改進，實現(xiàn)了長款凸輪軸產(chǎn)品的兼容加工，不僅大大豐富了該司的產(chǎn)品系列，還節(jié)約了購買新機器的成本，可以更好地滿足市場需求。
4 結(jié)語
經(jīng)優(yōu)化改造后的花鍵銑床夾具可以加工長款凸輪軸產(chǎn)品， 不僅擴大了該司的設(shè)備使用范圍，為該司解決了設(shè)備不足問題， 還因成本低、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便等提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，為產(chǎn)品的快速升級及更新?lián)Q代奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。