肖波

摘要：拳端產(chǎn)品是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的重要零件，其功能是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變沖擊載荷，并要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

關(guān)鍵詞：拳端;鉸孔加工方案

本廠生產(chǎn)拳端產(chǎn)品，小批量生產(chǎn)，原加工采用的是國內(nèi)傳統(tǒng)加工工藝，普通機(jī)床和專用設(shè)備。生產(chǎn)周期長，而產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的交貨期。提高加工能力，提高加工精度是廠里的當(dāng)務(wù)之急。通過對汽車拳端的鉸刀桿進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，來提高生產(chǎn)效率，提升加工精度，從而達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

一、汽車拳端產(chǎn)品主要加工技術(shù)要求分析：

拳端產(chǎn)品主銷孔尺寸精度要求為H7，圓柱度為0.05，尺寸精度和形位公差都有高的精度要求，表面粗糙度要求達(dá)到Ra1.6，孔大而深長。一般采用鉸孔來完成加工、保證尺寸精度及形位公差要求。如圖1

二、本廠原采用傳統(tǒng)鉸刀桿加工工藝

加工方法是在立鉆、搖臂鉆上完成，機(jī)床主軸與鉸刀桿、鉸刀屬剛性連接，如圖2。盡管機(jī)床的精度不斷提向，鉸刀切削刃與主軸的同軸度誤差還是不可避免，要求使他們達(dá)到很高的同軸度仍然是個(gè)棘手問題，加工過程中在主軸旋轉(zhuǎn)離心力作用下，必然產(chǎn)生諸多不良后果，使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

（1）由于鉸刀與加工工件拳端主銷孔中心不同軸、鉸刀切削實(shí)際旋轉(zhuǎn)軌跡大于鉸刀直徑，因此被加工的孔實(shí)際偏大而且無規(guī)律，無法控制尺寸精度，圓柱度。

（2）因加工孔比較深，隨著鉸刀逐漸深入孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)離心刀刃被工件束縛，在不同軸誤差影響下，被鉸的孔徑逐漸縮小形成喇叭口。

（3）由于鉸刀、刀桿、機(jī)床采用剛性連接，因同軸度誤差與旋轉(zhuǎn)離心力共同作用下，鉸刀產(chǎn)生電位接觸，鉸刀刃少數(shù)參與切削，只切削孔內(nèi)凸出旋轉(zhuǎn)軌跡上的部分，其余鉸刀刃則切削不到內(nèi)孔壁，因此產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重影響內(nèi)孔表面粗糙度、圓孔圓柱度精度。同時(shí)使鉸刀的使用壽命縮短。

三、延長鉸刀的使用壽命

為保證孔的尺寸穩(wěn)定，消除喇叭孔，提高孔的圓柱度，延長鉸刀的使用壽命，因此對刀柄進(jìn)了改進(jìn)設(shè)計(jì)。使鉸刀能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的軸向偏轉(zhuǎn)和徑向平移，有效彌補(bǔ)鉸刀中心與被加工拳端主銷孔中心的偏差、工件安裝誤差，消除因機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向跳動(dòng)，使鉸刀中心在整個(gè)鉸削加工過程中始終與拳端主銷孔中心保持一致。

（1）因購買的鉸刀本身不能浮動(dòng)，而是采用安裝的浮動(dòng)鉸刀柄實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)，為確保鉸刀在平行于軸內(nèi)浮動(dòng)及在垂直空間角度浮動(dòng)，特設(shè)計(jì)如下浮動(dòng)鉸刀機(jī)構(gòu)。如圖3

（2）工作原理：機(jī)床主軸與莫氏4刀柄連接，刀柄通過定位螺釘將機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳遞給上部十字接頭，再傳給中間十字接頭，十字接頭與十字接頭之間有1毫米間隙，中間有一個(gè)鋼起浮動(dòng)作用，連接桿與壓緊螺母采用球面接觸，在壓縮彈簧作用下，可上下，左右浮動(dòng)。

（3）采用該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)后，將機(jī)床動(dòng)力矩柔性地傳遞給旋轉(zhuǎn)的鉸刀，能使所夾持鉸刀自動(dòng)找正被拳端主銷孔中心，自動(dòng)調(diào)節(jié)主軸，保證鉸刀中心與被加工拳端孔的中心線平行。

（4）拳端主銷孔在鉸刀整個(gè)鉸孔加工過程中柔性、平穩(wěn)、均勻地完成鉸削任務(wù)，孔徑尺寸精度能達(dá)到7級(jí)精度，圓柱度可達(dá)0，01mm，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

（5）機(jī)床主軸和被夾持鉸刀中心在設(shè)定的浮動(dòng)范圍內(nèi)始終與被加工拳端主銷孔中心保持重合，鉸刀全部刀刃參與切削且無振動(dòng)，這使得鉸刀使用壽命大大提高，節(jié)約了校刀，換刀等輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，極大地節(jié)約了生產(chǎn)成本。

（6）改進(jìn)浮動(dòng)鉸削機(jī)構(gòu)后，使得企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制，同時(shí)產(chǎn)品的交貨期也得到保證。