軸箱體二次加工工藝優化

（南車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266111）

軸箱體二次加工工藝優化

管 明 高敦升 管益輝 郭 銳

（南車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266111）

本文介紹了軸箱體在加改二次加工中，從裝夾、定位、找正等方面分析，改變原有的定位找正方式。根據鋼絲螺套結構，巧妙采用螺紋配合的輔助定位，達到快速定位，簡單快捷，提高工作效率的效果。

軸箱體；鋼絲螺套；螺紋配合

1 序言

軸箱體作為列車輪對與構架相連接的重要組成部分，在承受著整車重力同時還承擔著傳遞牽引力作用，因此對其質量、尺寸精度要求十分嚴格。此次軸箱體加改是基于需在其上平面位置M20孔內更換鋼絲螺套，且在M20螺紋旁（50mm×50mm）位置處加工的工藝孔，該軸箱體為鑄鐵材質，列車在線路運行一段時間后，其表面狀態存在很大銹跡，原內孔加工基準面也存在很大的磨損。

2 加改原加工工藝

工件X軸、Y軸方向采用軸箱體內筒定位，采用壓板進行壓緊，Z軸方向采用對工件進行找正的方式進行。由于工件結構的限制以及運營磨耗影響，選取的找正面為彈簧盤面（圖1），找正采用百分表找正，距離遠，找正時費時費力，且存在讀數上的誤差，而且找正后的壓緊容易造成工件轉動，需要多次進行找正，找正后，調用程序進行加工。

圖1 原有加工示意圖

因為選取的找正面為彈簧盤底面，長時間的運行磨耗，以及銹跡的影響。距離遠，找正費時費力，找正不準易造成加工后定位銷孔位置不準確，試驗加工期間Φ8mm孔因位置尺寸超差造成軸箱體報廢8個，質量很難得到保證。

3 鋼絲螺套配合

鋼絲螺套為保護有色金屬螺紋孔而發展的嵌入物，它是由高強度、高精度、高表面質量的耐蝕菱形界面的鋼絲繞制而成，適用于螺紋連接，旋入并緊固在被連接件之一的螺紋孔中，形成標準內螺紋。該軸箱體上部鋼絲螺套采用Cr-Ni不銹鋼材料。通過強度和材料的組合，在通常情況下使用，具有較高的硬度及較好的表面粗糙度。

4 螺紋配合

緊固螺紋是機械制造業中應用最為廣泛的螺紋。它主要應用于各種機械、儀器中的可拆聯接，當內外螺紋相互旋合后，它們靠牙側面的摩擦力來保證有一定的聯接強度，在工作中不會過早地損壞和自動松脫。這種結合，內、外螺紋牙側間的最小間隙等于或者接近于零。

5 工藝優化方案

此次加工屬于二次加工，在選取定位基準時可充分考慮以內孔定位為主，同時加以輔助的配合。因為加改的軸箱體上端存在螺紋孔且螺紋孔中安裝新的鋼絲螺套，鋼絲螺套安裝后需經過塞規檢測合格，因此加工工藝優化決定采用軸箱體內孔定位，以鋼絲螺套孔作為輔助定位。

通過圖紙分析，首先制作一個與鋼絲螺套配合的外螺紋導柱（圖2），使之旋入軸箱體鋼絲螺套后螺紋之間間隙趨近于零（圖3），同時外螺紋導柱長度深入軸箱體內部長30mm，并以此來作為一個輔助定位。另外考慮加工過程中切屑液容易造成外螺紋導柱旋轉時滑脫，工藝優化時考慮在定位螺栓后端滾花處理，起到防滑的作用。

圖2 外螺紋導柱

圖3 外螺紋導柱旋入圖

要通過外螺紋導柱深入軸箱體內部30mm部分快速進行定位，原有工裝上需增加快速定位塊（圖4）。通過分析討論、位置計算，在原有工裝位置上增加一個定位導柱，使之充分與外螺紋導柱30mm長度的外圓相配合定位。外螺紋導柱與定位導柱在軸箱體內部配合的定位圖如圖5所示。

圖4 定位導柱

圖5 軸箱體內部配合示意圖

具體工藝操作流程：

將軸箱體利用內孔定位放置工裝上，外螺紋導柱直接旋入軸箱體頂部鋼絲螺套內部，旋緊后通過旋轉軸箱體，使深入軸箱體內部30mm 的導柱與工裝內定位導柱密貼達到輔助定位的目的，快速定位后直接對軸箱體進行夾緊，方便快捷，大大節約了找正時間，效率提高了將近5倍。

通過工藝優化后，在后期的批量生產中加改軸箱體數量共480個，未發生Φ8mm孔位置度超差的質量問題，產品質量得到了很好的保證。加工輔助時間大大減少，縮短了標準工時時間，減少了動作浪費，使得生產線趨向于平準化、均衡化。

[1]張寶珠．典型精密零件機械加工工藝分析及實例[M]．北京：機械工業出版社, 2013．

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[3] HB 5513-1996,普通型鋼絲螺套[S]．

[4]方昆凡．公差與配合實用手冊（第2版）[M]．北京：機械工業出版社,2012．

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