拉钉断裂分析

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1、技术成果发表申报人：张卫单位：装备部时间：2011.9.10.加工中心主轴拉钉断裂故障的分析与排除摘要加工中心是一种高度柔性化、高效率现代机床，在中、小批量生产中使用非常普遍。前言悬架车间的3台自贡加工KVC800中心，在使用过程中频繁出现刀具崩刃，拉钉断裂，研伤锥孔的事故，甚至整个刀柄报废，给生产带来极大的负面影响。问题的提出KVC800承担加工的零件号是5001013/14-C0300/C0301左右翻转支架，由于零件为毛坯件，形状特殊，要求一次定位加工出全部的尺寸，在加工侧面凸台时，采用柱形玉米棒铣刀加工侧面，在

2、加工过程中出现了拉丁断裂，由于设备未设此项报警功能，等操作者发现并停机时，往往已经出现研伤主轴，铣刀刀柄损坏的事故。拉钉断裂的原因分析拉钉作为一种辅助工具，目前已经实行了系列化、标准化生产，从我厂现有的二十几台加工中心来看，北京机电院的BV75和成都普瑞斯PL800，大连的VDF850,日发精机的RFVMC800与自贡的KVC800使用同样的拉钉，型号都为BT40，只有自贡的设备出现过拉钉断裂的现象。断裂处刀柄与主轴之间必须有可靠的连接，它是通过拉钉和蝶簧拉紧机构来实现的。拉钉的轴向力来自于蝶形弹簧产生的能量，蝶形弹簧

3、通过不同的组合方式，会产生不同的拉力。KVC800加工中心采用的是5片一组，反向安装，拉力为850Kg左右。如图所示：拉钉的作用是连接刀柄和拉紧机构，拉钉的抗拉强度远大于蝶簧产生的拉力，因而，拉钉被拉断的可能性很小。刀柄通过拉紧机构固定在主轴中，通过主轴端面键块传递扭矩，切削工件。如下图片所示：端面键块的作用是传递扭矩1.由于零件为毛坯件，铸造尺寸变化量大。在遇到余量大的零件时，刀具承受的径向力较大，产生的明显的振动，剧烈振动导致了拉钉的断裂。2.设备传动链间隙大，检查了丝杆副间隙，X向和Y向有0.5mm的间隙，主轴锥

4、孔与刀柄接触面不到30%，不能使刀柄在锥孔中有良好的定位，是引起振动的主要原因。3.加工过程中的振动导致端面键快M6紧固螺钉松动，端面键块脱落，刀柄与主轴之间没有键块，主轴扭矩传递至拉钉，引起拉钉承受扭转力而断裂。通过上述分析，我们可以确定引起拉钉断裂的主要原因是机床加工过程中的振动引起了端面键块失效，引起拉钉承受扭矩而断裂。因此，消除机械部分磨损，恢复原有的技术要求，减少加工过程中的振动是关键的工作。问题的解决方案：1.消除工作台滚珠丝杆的间隙，减小切削过程中的让刀。我们采用了更换钢珠的方法，丝杆副间隙小于0.02m

5、m，达到了使用要求。2.修磨主轴锥孔，使锥孔与刀柄配合达到技术要求，接触面积达到80%以上，偏向大端。3.调整工装的液压系统压力，使工件可靠的夹紧。实施后的效果：1.设备运转平稳，振动明显减小。2.运转近三个月以来，未出现拉钉断裂的现象。3.刀具费用节约明显，是故障前一半的费用。参考资料:1.机床使用说明书请评委批评指正谢谢!