專用刀具加工攤鋪機(jī)分料箱內(nèi)部螺紋 - 副本

攤鋪機(jī)是我公司的重要產(chǎn)品，分料箱是攤鋪機(jī)的主要大型結(jié)構(gòu)件之一，是攤鋪機(jī)上主要的箱體類零件，同時(shí)也是整個(gè)攤鋪機(jī)動(dòng)力的核心部件，承擔(dān)著攤鋪機(jī)在攤鋪瀝青過程中將傳遞的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為中央傳動(dòng)裝置動(dòng)力和最終傳動(dòng)裝置動(dòng)力的作用。分料箱內(nèi)部的隔板螺紋影響著后橋與傳動(dòng)部分的聯(lián)接強(qiáng)度，一旦攤鋪機(jī)攤鋪過程中后橋隔板處螺栓聯(lián)接松動(dòng)、脫落，會(huì)造成整個(gè)行走機(jī)構(gòu)的損毀，甚至發(fā)生事故。因此如何提高隔板處螺紋的加工質(zhì)量就成了亟待解決的問題。1.問題描述隔板處螺紋位置如圖1所示，由于螺紋位置深度大，普通刀桿不夠長，因此必須引入加長桿輔助，加長桿結(jié)構(gòu)如圖2所示。加長桿直徑在17.5mm以內(nèi)，長度在600mm以上，螺紋加工時(shí)加長桿安裝結(jié)構(gòu)如圖3所示。最初后橋箱隔板處螺紋大部分塞規(guī)檢驗(yàn)不通，初步認(rèn)定是攻螺紋時(shí)加長桿無法將絲錐提起的原因，造成螺紋加工完成后，絲錐繼續(xù)在孔口邊緣處旋轉(zhuǎn)摩擦，損壞螺紋。因此決定從加工刀具方面，尤其是加長桿的結(jié)構(gòu)方面入手，試驗(yàn)新的刀具和加工工藝。圖1隔板處螺紋位置圖2加長桿圖3加長桿安裝結(jié)構(gòu)2.設(shè)計(jì)方案針對(duì)螺紋不合格的情況，我們對(duì)加長桿及連接套的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更改，設(shè)計(jì)了如下幾種方案。1）方案1：在加長桿及連接套間用布塞緊絲錐，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)2組孔，檢測后螺紋合格，但是使用這種方法在拆卸絲錐時(shí)比較困難，因此不適用。2）方案2：加長桿直柄改為錐柄，同時(shí)前端連接套改為快換夾頭，如圖4所示。但是因?yàn)楣ヂ菁y時(shí)直徑限制的問題，造成加長桿過細(xì)，剛攻幾個(gè)孔，聯(lián)接處就斷裂，因此不適用。圖4直柄改為錐柄的加長桿3）方案3：自制雙向連接套，如圖5所示。采購的標(biāo)準(zhǔn)萬用連接套質(zhì)量過高，自制的目的是減輕質(zhì)量。制作材料采用廢棄的攻螺紋夾頭，將其從中間車斷后，兩個(gè)聯(lián)接在一起，自制套質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)萬用套的1/3。此試驗(yàn)雖然成功，螺紋檢驗(yàn)合格，但加工效率很低，單孔加工時(shí)間增加了一倍，因此不適用。圖5自制雙向連接套4）方案4：參照锪刀及刀桿的結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計(jì)了加長桿及連接套，如圖6所示。這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了快換聯(lián)接，但因?yàn)橹睆较拗茊栴}，造成整體聯(lián)接處偏細(xì)偏薄，使用后斷裂，因此不適用。圖6加長桿及連接套5）方案5：此思路來自于裝配使用的套筒及萬向套頭，套頭一端聯(lián)接絲錐，另一端聯(lián)接方頭，方頭上滾珠卡在套頭內(nèi)部的槽里，結(jié)構(gòu)如圖7所示。這種結(jié)構(gòu)體積小、質(zhì)量輕，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)絲錐的快速裝卸。此方案是當(dāng)時(shí)車間改善的最終方案，當(dāng)時(shí)改善效果很好，但最后同樣因?yàn)橹睆较拗?，?dǎo)致最終聯(lián)接處斷裂。同時(shí)操作人員反映，加工20件后橋之后，絲錐夾緊效果下降，十分不耐用。圖7新設(shè)計(jì)的加長桿這些方案歸結(jié)起來都是在最初圖2的加長桿和連接套的基礎(chǔ)上，在內(nèi)部或外部增加了加長桿、連接套及絲錐三者間的夾緊裝置，保證攻螺紋完成后，絲錐可以隨著整體提起，不在螺紋孔口空轉(zhuǎn)。使用改善后的螺紋合格，但使用了很短一段時(shí)間后，就出現(xiàn)了桿體斷裂的現(xiàn)象。同時(shí)一段時(shí)間后，螺紋質(zhì)量出現(xiàn)下降，甚至出現(xiàn)螺紋通規(guī)不止的現(xiàn)象。想要解決隔板螺紋的問題就要考慮三方面：一是如何穩(wěn)定作用在絲錐上的載荷，防斷、防爛牙；二是如何減小作用在絲錐處的徑向力；三是如何在絲錐夾頭處設(shè)定適合的夾緊力，且拆卸簡單快速。綜合以上因素，設(shè)計(jì)出了加長桿專用的連接套，這種連接套本身使用特殊彈簧結(jié)構(gòu)代替了一般使用摩擦片制動(dòng)的方式，可以使得制造體積更小。本身具備穩(wěn)定載荷、過載保護(hù)、減小加工時(shí)徑向抖動(dòng)及快速夾緊和拆卸的功能。設(shè)計(jì)出的連接套結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8最新設(shè)計(jì)的加長桿及連接套1—主體2—壓縮端蓋3—摩擦盤4—推力球軸承5—壓緊螺釘6、11—鋼珠7—過載調(diào)節(jié)彈簧8—壓縮盤9—調(diào)節(jié)環(huán)10—夾緊端蓋12、13—導(dǎo)力軸14—壓縮彈簧3.工作原理及性能分析（1）過載保護(hù)原理通過螺紋聯(lián)接的調(diào)節(jié)環(huán)9可以沿螺紋上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)壓縮盤8的位置來控制過載調(diào)節(jié)彈簧7的壓縮量。進(jìn)而調(diào)節(jié)彈簧7對(duì)鋼珠6的壓力，即鋼珠對(duì)摩擦盤3的壓力，這樣可以調(diào)節(jié)摩擦盤與下方整體結(jié)構(gòu)的預(yù)緊力。通過預(yù)緊力的大小就可以設(shè)定絲錐攻螺紋時(shí)的安全轉(zhuǎn)矩，同時(shí)穩(wěn)定攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到過載保護(hù)的效果。如果絲錐所受的切削轉(zhuǎn)矩大于彈簧7對(duì)絲錐設(shè)定的極限轉(zhuǎn)矩，則絲錐與除摩擦盤、推力球軸承外所有件組成的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)停止，摩擦盤3與鋼珠6脫離，和推力球軸承4的軸圈沿座圈空轉(zhuǎn)。如果遇到恒定的大切削轉(zhuǎn)矩，則將連接套反向旋轉(zhuǎn)退出。如果遇到瞬時(shí)的大切削轉(zhuǎn)矩，則轉(zhuǎn)矩消失后，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)回復(fù)平衡的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，避免絲錐斷裂、爛牙。（2）絲錐夾緊及徑向力減小原理徑向力的減小主要類比了攻螺紋夾頭的夾緊部分和液體阻尼器的結(jié)構(gòu)。絲錐的根部塞入方形槽中與鋼珠11接觸，在攻螺紋時(shí)如果上方加長桿帶動(dòng)連接套整體發(fā)生徑向抖動(dòng)，則抖動(dòng)產(chǎn)生的徑向力將此方向與絲錐接觸的鋼珠壓入，進(jìn)而帶動(dòng)導(dǎo)力軸12向外部移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)力軸12的斜面帶動(dòng)導(dǎo)力軸13向上移動(dòng)，進(jìn)而壓縮彈簧14，這樣就把徑向力轉(zhuǎn)化成了軸向力。同時(shí)彈簧14回彈過程中會(huì)增大導(dǎo)力軸12對(duì)下方的壓力，進(jìn)而增大摩擦力，持續(xù)耗能。這種結(jié)構(gòu)同樣也對(duì)絲錐提供了夾緊力，使絲錐與連接套配合更緊密。4.實(shí)際應(yīng)用效果設(shè)計(jì)連接套使用方式如圖9所示，直接與加長桿聯(lián)接使用。相當(dāng)于把圖10的連接套功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使得攻螺紋時(shí)連接套具有過載保護(hù)等功能。使用圖11所示的連接套時(shí)需要先確定極限轉(zhuǎn)矩，通過調(diào)節(jié)連接套的調(diào)節(jié)環(huán)的旋深，繼而調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量。圖9連接套使用方式1—絲錐2—連接套3—加長桿圖10原連接套使用方式1—絲錐2—過載保護(hù)連接套3—加長桿圖11連接套此連接套相對(duì)于一般的過載保護(hù)機(jī)構(gòu)，整體的機(jī)構(gòu)采用彈簧與鋼珠等組件進(jìn)行差速制動(dòng)，而非直接使用摩擦片等直接接觸的方式進(jìn)行差速制動(dòng)，有效地縮小了連接套的體積，保證了唯一性。同時(shí)使用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，有效地減小了機(jī)構(gòu)的損耗。整體采用彈簧壓縮的方式控制連接套極限載荷的大小，調(diào)節(jié)方便，同時(shí)調(diào)節(jié)范圍更大。如果使用原有的加長桿和連接套進(jìn)行加工，因?yàn)閮烧吲c絲錐的聯(lián)接間隙較大，會(huì)導(dǎo)致螺紋加工時(shí)抖動(dòng)嚴(yán)重，造成螺紋不通或不止。同時(shí)因?yàn)榧娱L桿、連接套及絲錐整體為剛性聯(lián)接，如果遇到工件上的加工硬點(diǎn)，容易造成斷錐、爛牙等。而使用改善后的連接套，會(huì)在遇到加工硬點(diǎn)時(shí)對(duì)絲錐過載保護(hù)，減小攻螺紋時(shí)作用在絲錐上的徑向動(dòng)，同時(shí)配有夾緊裝置使絲錐與連接套配合更緊密。這樣最大限度地提高了絲錐的使用壽命，同時(shí)攻螺紋時(shí)載荷更平穩(wěn)，提高了螺紋的加工質(zhì)量，一次交檢合格率達(dá)100%。5.推廣應(yīng)用SRP95攤鋪機(jī)分料箱