普通車床上控制工件外圓尺寸精度的探討

【摘 要】在普通車床上加工精度較高的工件時，由于刀具的磨損和機床本身精度的影響，工件直徑尺寸控制也很難保證。操作者往往在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時感覺比較困難，本人就通過在教學(xué)過程中控制外圓直徑尺寸，通過分析加工中產(chǎn)生難以控制尺寸的因素，提出尺寸控制的方法即兩刀法，通過此方法保證操作者在學(xué)習(xí)過程中不僅容易掌握，而且控制的精度也大大得到提升。

【關(guān)鍵詞】加工精度；控制；直徑尺寸；精度

機械零件的加工必須要保證零件達到圖樣的要求，滿足其加工精度。而尺寸精度和表面粗糙度的控制操作者往往在謹(jǐn)慎操作后精度仍達不到要求，對這個問題一直存在疑慮，找不到真正產(chǎn)生誤差的原因。本人通過多年的實踐經(jīng)驗和教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)造成零件加工誤差的因素很多，除了書本上總結(jié)的因素外，現(xiàn)對控制外圓直徑尺寸總結(jié)一套方法。對于操作者尤為初學(xué)者提高控制尺寸精度大有益處。

在教學(xué)中，我們不難發(fā)現(xiàn)初學(xué)者最容易產(chǎn)生誤差就是尺寸計算錯誤或刻度盤操作錯誤，比方說有看錯圖紙、圖紙尺寸計算錯誤；也有的機床刻度盤松動、操作刻度盤時，未消除其傳動間隙等幾個方面。少數(shù)人也存在量具誤差或測量技術(shù)誤差引起尺寸控制不到位，總是超出圖樣要求的公差之外。盡管這樣，平時操作練習(xí)時也強調(diào)了要避免這些問題（當(dāng)然排除了書本上介紹的幾方面誤差因素外）我們的初學(xué)者加工下來的零件還是會有超差，甚至更大，使得他們對加工產(chǎn)生焦慮和想放棄的打算。作為傳授技能的師傅來說，要解決這個問題也不是那么容易，有時就算解決了，在實際加工中，也有很多同志車好了外圓的尺寸精度，但是粗糙度不一定能控制好，而粗糙度車好了，尺寸精度卻經(jīng)常會超差。在這里我要提到的是我們的初學(xué)者往往忽視了加工中的車削三要素問題，即車削速度、進給量和切削深度。雖然在教學(xué)中我們給了一些經(jīng)驗數(shù)值，但對他們來說還是達不到效果。我們舉個例子來說，用硬質(zhì)合金車刀來車削，如果選擇的車削速度較快，進給量不變，切削深度稍大時，會得到較好的表面粗糙度，可是在同等的切削速度、進給量下，當(dāng)切削深度較少或是接近零點零幾毫米余量的時候，表面粗糙度卻差別明顯，經(jīng)常會導(dǎo)致表面粗糙度有拉毛或劃痕等不理想的效果，而且尺寸精度還不容易控制。因此我們在車削加工時，要特別注意切削用量對加工精度的影響，只要我們注意這方面的問題，就可以明顯提高車削加工的尺寸精度和表面粗糙度。這里提出控制尺寸精度和表面粗糙度的方法供大家分析、探討。

平時我們教學(xué)時都是首先給學(xué)員介紹一種常用的方法來控制尺寸，即試切削法，就是先試切削三五毫米左右長的一小段外圓，停車測量后再進給車削，一刀精車到尺寸。這也是一般精度零件加工時的車削方法，無論是粗加工還是精加工，我們都可以應(yīng)用，這樣雖然節(jié)約了走刀時間，提高了生產(chǎn)率，但是容易造成尺寸誤差和表面粗糙度的不統(tǒng)一。很明顯地發(fā)現(xiàn)在試切削的一段和沒試切削的一段存在接刀現(xiàn)象，這兩段之間就存在切削用量的變化，從而引起切削力的變化，會導(dǎo)致尺寸誤差和表面粗糙度值不一致。尤為在精車外圓時，要避免這種情況的發(fā)生，我們?nèi)绻€采用試切削法的話就會達不到要求。因此提出可采用另外一種方法來解決。這種方法叫兩刀法，即精加工時均勻地把車削余量分兩刀進行車削。本人通過這種方法發(fā)現(xiàn)在教學(xué)中是百試百中，而且學(xué)員應(yīng)用這種方法也是明顯地提高了尺寸精度的控制。

兩刀法的加工方法是：（1）粗加工完后，測量工件外圓尺寸大小并記錄下來，至少要保證精加工余量為1mm左右（或者保證外圓不能有太大的圓跳動）；（2）把精車余量分成兩等份，即每等份為0.5mm左右，或通過上一步的測量結(jié)果，將余量等分；（3）通過對刀，中拖板進給第一等份的余量，建議進給整數(shù)格，精車第一等份精車余量；（4）停車并用大拖板將車刀縱向遠(yuǎn)離工件，此時中拖板不動，仔細(xì)測量出第二次待加工的余量，并在中拖板上進給應(yīng)加工的余量（即第二次終精加工）；（5）精車第二等份精車余量。此種方法的前提是必須要保證兩次加工采用相同的切削速度、切削深度和進給量，這樣就可以同時保證尺寸精度和表面粗糙度達到加工精度要求。

兩刀法完成精加工完全能克服上述試切削法遺留的問題，可以避免因切削要素的不同而造成尺寸和粗糙度的誤差。我們這樣做的出發(fā)點就是保證切削過程中能在相同的環(huán)境下完成，任意改變其中一個條件都可能會引起切削力發(fā)生改變，再加上車床本身的間隙和加工過程中的讓刀現(xiàn)象，都會引起加工誤差的存在。這種方法的優(yōu)點是既可以保證零件的尺寸精度又可同時保證零件的表面粗糙度，其唯一缺點就是加工時間過長。

經(jīng)過反復(fù)驗證和教學(xué)實踐，兩刀法對保證外圓的尺寸精度、形位精度和較好的表面粗糙度是非常地實用。尤其在單件小批量加工中，掌握兩刀法精車外圓的方法是非常有有效的。兩刀法同樣適用于其它工種的加工。

綜上所述，在普通車床上加工外圓，要保證外圓尺寸精度和表面粗糙度要求，我們要避開產(chǎn)生這些誤差的因素以外，還要理論結(jié)合實踐，采用切實可行的方法，融會貫通，才能真正掌握一技之能。本文主要介紹了在普通車床上加工外圓時就尺寸控制問題進行了簡單的分析和探討，得出兩刀法控制精度，而且效果甚佳，供大家分析和探討。參考文獻

[1]彭德蔭等. 車工工藝與技能訓(xùn)練[M]. 北京：中國勞動社會保障出版社，2001.

[2]徐洪義. 車工[M]. 北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[3]機械工業(yè)技師考評培訓(xùn)教材編審委員會. 車工技師培訓(xùn)教材[M].機械工業(yè)出版社，2009.