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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： According to the problems of general scroll chuck of the original milling claw arc tooth during process， this paper puts forward a concrete implementation scheme of milling claw arc tooth processing technology. Practice has proved， after the improvement of the claw arc tooth processing method， it obtains good processing quality， satisfies the processing with many varieties of the claw curved tooth， has high productivity， reduces product cost， reduces labor intensity and achieves the good economic performance. 关键词： 三爪自定心；卡盘；卡爪弧形齿；工艺改进 Key words： three-jaw self-centering；scroll chuck；claw arc tooth；process improvement 中图分类号：TG54 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0047-02 0 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 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18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 卡盘卡爪弧形齿加工工序改进对策，如表2所示。 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