需二次裝夾加工的零件加工問題及解決方法

覃德林

摘 要：在帶有軸類和套類特征的零件切削過程中，零件的圓跳動(dòng)或者同軸度要求往往很難達(dá)到，特別是要掉頭進(jìn)行二次裝夾加工的，對(duì)于這類零件，如何做才能確保其加工的精度能夠達(dá)到所需要的技術(shù)要求，本文以玉柴機(jī)器中的濾座螺紋連接頭為例，淺談如何有效的控制其精度，確保其符合圖紙要求.

關(guān)鍵詞：心軸；工藝制定；振動(dòng)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）09-017-01

在機(jī)器與機(jī)構(gòu)中，零件與零件之間連接往往需要一個(gè)中間件做為連接橋梁。以帶有軸類和套類特征的零件為例。在這類零件加工中，當(dāng)批量小或者為單件的時(shí)候，傳統(tǒng)的加工模式基本上都是采用掉頭裝夾加工并包上銅皮，采用百分表去校正工件的同軸度和圓跳動(dòng)再進(jìn)行加工.受卡盤卡爪的影響，校正的時(shí)間有時(shí)候往往會(huì)用很久，像這種加工方式對(duì)操作者勞動(dòng)強(qiáng)度很大，精度控制不夠靈活，無法實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。針對(duì)此種情況，采用螺紋心軸進(jìn)行二次裝夾加工，能夠保證其加工精度和提高其生產(chǎn)效率。與一次性裝夾的加工方式相比，采用螺紋心軸加工對(duì)于這類零件要求更高。要求采用合理的加工方法和切削用量，制定合理嚴(yán)格的加工工藝。嚴(yán)格按照工藝過程進(jìn)行加工和檢驗(yàn)。解決零件加工時(shí)產(chǎn)生的圓跳動(dòng)和振動(dòng)以及表面粗糙度達(dá)不到的要求。

一、工件圖樣分析：每一個(gè)零件要想達(dá)到最好的加工質(zhì)量和最大的加工效率，都離不開對(duì)圖樣的分析，通過分析零件圖樣，可以確定零件的加工工藝過程，選擇最為合理的切削用量，規(guī)避加工過程中可能出現(xiàn)的問題并加以解決。

由圖樣可知，該零件采用一次性裝夾加工時(shí)只能從孔的那一端開始加工起，采用切槽刀與60°左偏刀進(jìn)行加工，在加工時(shí)由于切槽刀從工件的中間開始往前做橫向進(jìn)給加工，并且加工的部位直徑相對(duì)較小，加工時(shí)容易把工件頂歪，甚至引起工件振動(dòng)，導(dǎo)致工件的同軸度及圓跳動(dòng)出現(xiàn)偏差（常出現(xiàn)的振動(dòng)一般由幾個(gè)方面構(gòu)成：1、切削力的變化2、金屬材料的彈性變形及加工余量不均勻3、機(jī)床傳動(dòng)部件的缺陷及地基振動(dòng)）。

二、制定加工工藝，合理的加工工藝能有效的控制零件的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，明確每一個(gè)階段應(yīng)該做點(diǎn)什么，應(yīng)該如何做，減少了切削過程中的出錯(cuò)。

1、準(zhǔn)備工作（準(zhǔn)備工、量具和刀具、材料），合理的刀具可以提高零件的生產(chǎn)效率和保證其表面精度，外輪廓采用93°外圓車刀加工，內(nèi)孔采用93°鏜孔車刀，螺紋采用60°刀尖角的內(nèi)三角螺紋車刀。

2、細(xì)分加工步驟，明確零件的每個(gè)部位的加工順序與加工方式（采用93度外圓車刀先加工零件的左側(cè)端面→粗加33.4MM的外圓→鉆孔→粗精加工螺紋的底孔到尺寸要求→倒角加工螺紋→再加工一次工件的端面位置保證下次采用心軸加工時(shí)工件形位精度能夠得到控制→切斷工件并保證工件的總長(zhǎng)度，預(yù)留長(zhǎng)0.5MM→加工一根螺紋心軸并保證心軸和零件的內(nèi)螺紋剛好是緊配合，長(zhǎng)度短5MM，要求心軸要加工出來退刀槽和軸肩位置，軸肩位置與工件的軸線要相互垂直→把前面所加工的工件旋合進(jìn)心軸，并在工件的帶孔一端的端面和心軸軸肩接觸的地方放一根直徑為0.5—1MM的銅線，要求接觸良好，銅線的一端稍微伸出工件外輪廓2MM左右，方便零件加工完畢后對(duì)零件進(jìn)行拆卸，見下圖（使用膠鉗先拔出銅線，使得工件配合處的螺紋有所松動(dòng)后再把工件旋出來）→加工零件的右端面并控制零件的總長(zhǎng)度→加工零件的外輪廓并控制工件的尺寸，如果采用數(shù)控車床加工，要求在加工時(shí)刀具必須采用刀具半徑補(bǔ)償，否則零件的圓錐有可能發(fā)生干涉導(dǎo)致錐度不合適，在加工外輪廓時(shí)因?yàn)椴捎玫氖切妮S加工，并且伸出的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，加工過程中容易引起振動(dòng)導(dǎo)致工件的表面粗糙度過大，同時(shí)引發(fā)工件的圓跳動(dòng)，因此要求加工時(shí)采用合理的切削用量和加注足夠大流量的切削液，采用機(jī)夾車刀加工時(shí)，切削用量三要素可以根據(jù)車刀性能來決定，以鉆石牌的93°外圓車刀為例，粗加工時(shí)切削深度（背吃刀量）選擇2MM每刀 ，進(jìn)給速度為0.27MM/r ，主軸轉(zhuǎn)速選擇1200r/min，工件預(yù)留出0.6MM精加工余量（特別值得注意的是，因?yàn)椴捎玫臅r(shí)機(jī)夾車刀加工，刀具都帶有刀尖圓弧，加工時(shí)對(duì)工件的擠壓特別大，精加工時(shí)如果沒有足夠的余量給予精加工，那么很難加工出來光潔的表面粗糙度，并且余量少的時(shí)候車刀與工件之間沒有足夠的切削壓力，加工的時(shí)候往往也很容易引起振動(dòng)，造成工件的表面粗糙度過大和增大工件的圓跳動(dòng)和同軸度誤差。

1、加工工藝的執(zhí)行，加工嚴(yán)格按照加工工藝方案進(jìn)行加工，螺紋心軸在加工時(shí)必須在車床上一次車削完成，軸肩的位置離卡盤的端面要盡可能的短，增加工件的剛性來減小工件的加工振動(dòng)（零件伸出的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，端面沒有頂尖做支撐的零件加工的時(shí)候引起的振動(dòng)就越大）。在工藝執(zhí)行過程中，要充分的合理利用切削用量，切削用量的搭配好壞直接影響零件的加工效率和加工質(zhì)量。精加工時(shí)的加工余量不能太大或太小，太大了容易把工件表面刮傷拉毛工件表面，余量太小加工時(shí)候不夠車刀的刀尖圓弧擠壓，難以取得光潔的表面粗糙度（切削用量三要素選擇：先選擇一個(gè)合理的背吃刀量，再選擇一個(gè)合理的進(jìn)給速度，最后才選擇轉(zhuǎn)速。粗加工時(shí)，當(dāng)?shù)毒吲c工件及機(jī)床剛性允許的情況下可以適當(dāng)?shù)奶嵘邢饔昧縼硖岣呒庸ば剩?、根據(jù)圖紙要求，檢測(cè)零件的各個(gè)位置的尺寸及公差，以及零件的同軸度和圓跳動(dòng)情況，表面粗糙度是否達(dá)標(biāo)等。

參考文獻(xiàn)：

[11 《車工工藝與技能訓(xùn)練》（中國勞動(dòng)出版社.2001年版..技校機(jī)械類

[2] 《高級(jí)車工技能訓(xùn)練》（中國勞動(dòng)出版社.ISBN 7-5045-0687-7/TG.076（課）機(jī)械類高級(jí)技工培訓(xùn)教材endprint