溝槽凸輪的機(jī)加工工藝分析

栗永非

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

在機(jī)械加工中毛坯的種類有很多，如鍛件、鑄件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件，而本文所研究的對象——某溝槽凸輪在工作中要承受重載荷、沖擊載荷或交變載荷，應(yīng)選用鍛件作為毛坯，因為鍛件的強(qiáng)度與沖擊韌度高，該鍛件的材料選用合金鋼。

鍛造方法有自由鍛、模鍛與胎膜鍛和精密鍛造等幾種。其中，自由鍛生產(chǎn)效率低、鍛造精度低、表面質(zhì)量差、加工余量大，但成本較低，適用于單件小批量生產(chǎn)及大型鍛件生產(chǎn)；模鍛生產(chǎn)效率高、鍛造精度高、表面質(zhì)量好、加工余量小，可鍛造較復(fù)雜的鍛件，但成本較高，適用于成批大量生產(chǎn)中小型鍛件；胎膜鍛介于自由鍛與模鍛之間，適用于中小批生產(chǎn)小型鍛件。

1 確定毛坯的制造形式

提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動量，降低機(jī)械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。因此我們要注意材料的工藝性能、毛坯的尺寸形狀和精度要求、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)采用新技術(shù)新工藝新材料的可能性。

綜合以上兩種因素來考慮我們生產(chǎn)的零件應(yīng)該是采用鍛造的方式生產(chǎn)鍛造毛坯。確定該零件的材料為KTH300-06，該材料具有良好的加工切削性能。

2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

毛坯余量的確定，加工余量可以由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》查到。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工

（1）公差等級。由彈簧吊耳的功用及其技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。

（2）鍛件重量。已知機(jī)械加工后某溝槽凸輪的重量為2.6kg，由此可初步估計機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為3.2kg。

（3）適用范圍。國標(biāo)規(guī)定了圓形，柱雷和盤類自由鍛件的機(jī)械加工余量與公差，對某溝槽凸輪零件圖進(jìn)行分析計算，可大致確定適合范圍（0.1D≤H≤D）盤類。

（4）鍛件分模線形狀。根據(jù)某溝槽凸輪的形位特點，故選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線，圖1為某溝槽凸輪鍛造毛坯圖。

圖1 零件毛坯圖

由溝槽凸輪零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度Rα均大于1.6μm。根據(jù)上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機(jī)械加工余量，毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量，寬度為：6±2，直徑為：7±2。

3 某溝槽凸輪的技術(shù)要求

該溝槽凸輪的溝槽側(cè)面的垂直度公差為0.06，配合精度為H7，表面粗糙度為1.6。中心孔的垂直度公差為0.006，孔的配合精度為H7，表面粗糙度為1.6。其他部位的表面粗糙度為3.2。去毛刺，倒圓角，并進(jìn)行熱處理，使零件達(dá)的綜合性能達(dá)到零件的使用要求。

4 某溝槽凸輪零件的工藝路線擬定

工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。擬定工藝路線的第一步確定定位基準(zhǔn)，先考慮精基準(zhǔn)來加工各表面，在選擇粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)的表面先加工出來。

某溝槽凸輪零件加工工序包過：切屑加工工序、銑屑加工工序和輔助加工工序，這些工序都直接影響到零件的加工質(zhì)、量生產(chǎn)效率和加工成本。

采用普通的機(jī)械車床加工方法：

工序一：下料

工序二：以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)銑某溝槽凸輪的兩端面

工序三：以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)粗車某溝槽凸輪的外輪廓

工序四：以φ150的外輪廓為粗基準(zhǔn)鉆、擴(kuò)、鉸孔

工序五：以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)半精銑、精銑某溝槽凸輪的兩端面

工序六：以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)半精車、精車某溝槽凸輪的外輪廓

工序七：以φ12的中心孔為精基準(zhǔn)銑溝槽

工序八：倒角、去毛刺

工序九：入庫

5 結(jié)論

在進(jìn)行溝槽凸輪零件溝槽粗銑加工工序時，φ150外圓端面已經(jīng)粗銑，以φ150外輪廓已經(jīng)粗車，故選溝槽凸輪以φ150外圓端面作為定位基面。并使用一端面外圓組合基準(zhǔn)定位，以三爪卡盤為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個自由度，端面應(yīng)一點接觸，限制一個自由度，工件以以φ150外圓及端面為定位基準(zhǔn)，在帶三爪卡盤和支撐板上實現(xiàn)定位。夾緊時，由三爪卡盤夾緊以φ120外圓。