普通車床加工球槽分析

徐燕紅

衢州市工程技術(shù)學(xué)校，浙江衢州 324000

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟的進(jìn)步，科技在現(xiàn)代化社會中占據(jù)有越來越大的比重。在機械領(lǐng)域，數(shù)控機床漸漸取代了普通機床的主導(dǎo)地位，因為其具有高效性、可控性等特點。但是，我們不能完全摒棄普通車床的學(xué)習(xí)和研究，因為它是數(shù)控機床發(fā)展的基礎(chǔ)，可以有效的培養(yǎng)工作人員的相關(guān)專業(yè)素質(zhì)。該文章是對普通車床加工球槽進(jìn)行分析，其具有特殊的定位元件和夾具選擇，并且由于其主要是在銑床上進(jìn)行加工，其中會產(chǎn)生一定的誤差。

1 定位及夾具選擇

球槽在加工時，工件的定位基面為外圓面，通常采用的定位元件為V形塊或者心軸。

1.1 V形塊

V形塊用來定位的最大優(yōu)點是對稱性好，即使工件存在加工誤差，導(dǎo)致作為定位基面的外圓尺寸存在誤差，但是在V形塊上定位可以保持工件的定位基準(zhǔn)始終處在V形塊的對稱中心，并且還具有安裝的方便性。有的V形塊工作面上鑲有淬硬鋼或者是硬質(zhì)合金鑲塊，這種形式的V形塊具有較大的摩擦力，通常用于工件直徑較大的情況下。V形塊根據(jù)活動性，可以分為固定式和活動式，固定式V形塊通常在夾具體上進(jìn)行裝配，用兩個短定位銷和螺釘進(jìn)行連接，使得固定式V形塊具有加緊及限制工件自由度的作用；浮動式V形塊通常是通過彈簧實現(xiàn)浮動的，其自由度限制少，比如說浮動式短V形塊限制一個自由度。

1.2 心軸

球狀工件利用心軸定位較少，由于這種定位形式要求的定位精度十分高，當(dāng)時工件的軸向位移難以保證，通常被用于工件具有定位孔，并且其精度要是高于或等于IT7的磨削和精車加工。心軸包括有三種基本結(jié)構(gòu)，包括錐形心軸、過盈配合的圓柱心軸、間隙配合心軸，需要工作人員從實際情況來進(jìn)行選擇。

1.3 夾具選擇

對球形工件進(jìn)行機械加工時，通常的夾具是三爪定心卡盤。這種夾具存在的缺點是其本身存在一定的精度誤差，使得其加工出來的槽的位置難以保證，并且還會存在以下的問題：第一，球狀工件進(jìn)行夾緊時只有三點接觸卡爪，旋轉(zhuǎn)自由度不能進(jìn)行限制，若加工銑削的力過大，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)而造成廢品；第二，難以保證槽的對稱面穿過球的中心。

2 銑削加工

在普通車床上進(jìn)行球槽加工，通常采用的是銑削加工。

2.1 銑削加工的特點

銑削加工的特點有3個：第一，銑削加工的生產(chǎn)率高，由于銑刀屬于多齒刀具，在工作時參與切削運動的刀刃長，并且銑削的主運動為刀刃旋轉(zhuǎn)，便于高速銑削，使得生產(chǎn)率高；第二，銑削易產(chǎn)生振動，由于銑刀的刀齒在進(jìn)行切入和切出時易產(chǎn)生沖擊，工作刀齒數(shù)進(jìn)行增減，造成銑削力產(chǎn)生變化，容易造生振動；第三，刀齒的散熱條件好，銑刀在切削完成后，可以得到一定的冷卻，使得散熱條件比較好。

2.2 銑削加工的方式

銑削的加工方式可以分為端銑法和周銑法。端銑法是用端面刀齒加工平面，可以通過調(diào)整銑刀和工件的相對位置、調(diào)節(jié)刀刃切入的深度來達(dá)到改善銑削效果的目的；周銑法是用圓柱銑刀的圓周刀齒加工平面，其工作的刀齒數(shù)與加工余量密切相關(guān)，多數(shù)只有1～2個，它除了可以加工平面之外，還可以方便地進(jìn)行溝槽加工。銑削可以根據(jù)加工槽形狀的不同，分為不同的形式，例如：直角溝槽可以在立式銑床上采用立銑刀銑削，角度溝槽有對應(yīng)角度銑刀在臥式銑床上進(jìn)行加工，T形槽和燕尾槽則有帶柄的專用槽銑刀在立式銑刀上進(jìn)行銑削。

3 加工誤差

3.1 槽寬誤差

加工球槽時，槽寬的加工誤差是由于車床主軸存在有徑向跳動或者是由刀具的安裝不正引起的，而主軸的軸向攢動對槽寬的影響不大。具體來說，當(dāng)車床主軸單邊跳動時，由于刀具沒有單邊跳動，而是上下跳動，當(dāng)?shù)毒呦蛏咸鴦訒r，主軸與刀具的切點單邊移動，造成槽寬誤差；當(dāng)?shù)毒甙惭b不正時，并且主軸跳動時，主軸與刀具的交點偏移更加嚴(yán)重，造成更大的槽寬誤差。

3.2 槽深誤差

槽深誤差是由于刀具的軸線與工件不在同一水平面上或者是工件的球軸線偏移，并且工件軸水平偏移影響槽深、球孔垂直度，最終造成槽深誤差。

4 結(jié)論

總而言之，普通車床加工球槽的方法需要進(jìn)行深入研究。為了減小槽的加工誤差，需要首先調(diào)整車床的系統(tǒng)誤差，解決零部件松動等問題，還要讓槽靠近主端面進(jìn)行加工。同時為了較少刀的跳動量，需要采用剛度高的夾具，刀軸端還要有中心孔。本文首先介紹加工球槽的定位元件和夾具選擇，然后分析槽銑削加工的方式，最后研究球槽的加工誤差。希望讀者能夠有所收獲，為我國機械事業(yè)出一份力。

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