以車代銑加工正方體嵌套件的工藝分析

劉揚開

（廣東技術(shù)師范學(xué)院 工業(yè)中心，廣州 510665）

以車代銑加工正方體嵌套件的工藝分析

劉揚開

（廣東技術(shù)師范學(xué)院 工業(yè)中心，廣州 510665）

正方體嵌套件多用于銑削加工。文章按車削加工的方法分析具體正方體嵌套件的加工過程，通過制定合理的加工工藝，選擇合適的刀具，采用正確的工件裝夾方式，以車代銑有效完成了零件加工，為類似方形零件在車床上的加工提供參考。

正方體嵌套件 車削加工 加工工藝

引言

車削加工主要應(yīng)用于加工各種回轉(zhuǎn)體表面。一般情況下，它不會直接應(yīng)用于加工方形零件，但有時為了提高加工效率，可將常用于銑削加工的方形零件進行車削加工。本文將以具體的正方體嵌套件為例，通過圖樣分析、刀具選用、加工工藝安排及設(shè)計恰當工裝夾具，解決正方體嵌套件在車削加工中遇到的問題，用車削的方法代替銑削加工方形嵌套件。

1 正方體嵌套件加工特點分析

圖1為正方體嵌套件模型圖。由圖1可知：該嵌套件由三個正方體組成，小正方體嵌在大正方體中不可取出，但可在大正方體中旋轉(zhuǎn)，形成兩層嵌套模型。由圖2正方體嵌套件單面加工尺寸可知，正方體六面按圖加工，得到邊長為35mm、21mm和11mm的正方體。三個正方體六面孔直徑分別為Φ25mm、Φ14mm和Φ5mm。

圖1 正方體嵌套件模型圖

圖2 正方體嵌套件單面加工尺寸

加工特點：①內(nèi)部正方體加工過程為車削加工中典型的鉆鏜孔和車內(nèi)溝槽，解決大正方體在車床上的加工和裝夾問題，就可實現(xiàn)對正方體嵌套件進行車削加工而代替銑削加工；②小正方體如何從大正方體中分離，形成嵌套結(jié)構(gòu)；③如何保證尺寸誤差及各面間的平行度及垂直度。

2 車削加工工藝分析

2.1工件裝夾方法

工件毛坯為Φ52x36mm圓棒料，車床上將圓棒車成方形，可利用三爪卡盤直接對毛坯進行裝夾，將棒料端面車平整，保證長度35.3mm，再將棒料調(diào)轉(zhuǎn)，將棒料一端面放置其中一卡爪上，另一端面與另外兩卡爪接觸后將卡爪鎖緊，即可加工方形第三個平面。如此反復(fù)，可將其余平面加工出來，并保證方形各相對面間長度為35.3mm。

方形加工完成后，可用開口環(huán)進行裝夾，如圖3所示。開口環(huán)裝夾方便，同時也可用百分表對各面進行校正，保證各相對面間的平行度及相鄰面的垂直度。制作開口環(huán)時：選用彈簧鋼，保證具有一定的彈性；壁厚2mm左右，確保開口環(huán)具有足夠的剛性；開口寬度2mm左右，保證一定的收縮性；長度控制在工件長度的1/3左右，確保工件套入開口環(huán)時能進行調(diào)整，避免限位過死，不能進行校正。

圖3 開口環(huán)

2.2 零件加工工藝順序安排

零件的加工工藝順序直接影響到零件的加工質(zhì)量、加工效率，所以合理安排加工順序非常必要。①加工圓棒料兩端面，保證長度35.3mm；②夾持兩端面，加工方形第三面，依次加工第四、五、六面，車成35.3mm的正方體；③開口環(huán)裝夾正方體，校正后，精加工端面，鉆中心孔，鉆Φ5mm通孔，擴孔鉆Φ12×10mm孔，鏜孔Φ14mm、Φ25mm至尺寸要求，車內(nèi)溝槽2×Φ16mm及2×Φ30mm，檢查無誤后完成第一面加工；④調(diào)轉(zhuǎn)工件，加工第一面相對面，校正后保證長度35mm，按步驟③完成第二面加工；⑤按步驟③、④完成第三、四、五面的加工；⑥第六面加工時，其余五面已掏空，應(yīng)將工件填充好后按步驟③加工，完成正方體嵌套件的加工，如圖4所示。

圖4 正方體嵌套件加工實體圖

2.3 刀具選用

工件在進行加工時，最大的特點為各面的切削不是連續(xù)車削。方形旋轉(zhuǎn)后，外圍余量將斷續(xù)落入車刀上進行加工，不斷沖擊前刀面。因此，在選用外圓車刀及鏜孔刀時不應(yīng)太鋒利，避免崩刃，減小前角考慮刀具剛性為主。車內(nèi)溝槽時，刀頭寬度窄，車削時觀察不變，刃磨刀具時盡量考慮刀具的剛性問題，以免車削時刀頭容易斷在工件內(nèi)。

2.4 正方體嵌套分離方法

當正方體其中五面掏空后，必須先將掏空部分進行填充，才可對第六面進行加工。簡單的填充可采用玻璃膠，加工完成后玻璃膠可輕易方便地從嵌套體中取出，但玻璃膠較為柔軟，加工時受力容易變形，影響加工精度；也可采用AB膠，按比例混合好后填入嵌套體中，AB膠干燥后硬度較高，粘性較好，車削時基本不會受到影響，但加工完成后，剩余AB膠從嵌套體內(nèi)取出比較費時費力。

3 結(jié)束語

分析正方體嵌套件的加工特點，從圖樣、裝夾、刀具、加工工藝、嵌套分離方面進行闡述，制定了有效可行的方案，實現(xiàn)了以車代銑加工正方體嵌套件，并能有效確保零件的尺寸要求，保證加工質(zhì)量。通過加工實踐，為類似方形零件在車床上的加工提供了參考。

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Analysis of the Process of Turning Instead of Milling Cube Block Kit

LIU Yangkai
(Industrial center, Guangdong Polytechnic Normal University, Guangzhou 510665)

A kit for milling multi block. The article according to the machining method of concrete cube block suite of machining process, through the development of reasonable process, appropriate tools, the right of the workpiece clamping, to car instead of milling effectively complete the processing of parts, provide a reference for the similar square parts on a lathe processing.

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