巧設(shè)對(duì)刀基準(zhǔn)面實(shí)現(xiàn)“內(nèi)V型”盤類零件的加工

劉紅艷，張明偉（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，河南濟(jì)源459000）

巧設(shè)對(duì)刀基準(zhǔn)面實(shí)現(xiàn)“內(nèi)V型”盤類零件的加工

劉紅艷，張明偉
（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，河南濟(jì)源459000）

通過巧設(shè)長度對(duì)刀基準(zhǔn)面和直徑對(duì)刀基準(zhǔn)面，解決了“反鏜刀在長度方向上的對(duì)刀”以及“正反鏜刀在直徑方向上對(duì)刀”兩個(gè)問題，進(jìn)而總結(jié)出一套加工“內(nèi)V型”盤類零件的工藝方法，該方法可以有效地保證“內(nèi)V型”盤類零件的加工質(zhì)量.

對(duì)刀基準(zhǔn)面；“內(nèi)V型”盤類零件；錐面加工；位置精度

盤類零件是數(shù)控加工中的典型零件之一，一般由端面、外圓、內(nèi)孔及溝槽等要素組成，廣泛應(yīng)用于具有支撐和連接作用的場合［1］.“內(nèi)V型”盤類零件指的是內(nèi)孔輪廓包含左右兩個(gè)錐面、剖面形狀呈現(xiàn)V字形的一種盤類零件（見圖1）.這類零件主要通過V型面來提高裝配件的定位及聯(lián)接精度，故其本身對(duì)跳動(dòng)度、同軸度等位置精度有較高要求［2］.如何完成錐面的加工并保證錐面相對(duì)于某一基準(zhǔn)的位置精度一直是“內(nèi)V型”盤類零件加工的難點(diǎn)所在.通過增設(shè)對(duì)刀基準(zhǔn)，總結(jié)出一種加工“內(nèi)V型”盤類零件錐面行之有效的工藝方法.這種方法可以減少基準(zhǔn)不重合誤差、對(duì)刀誤差、測量誤差等因素對(duì)零件加工精度的影響，從而達(dá)到改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高加工效率的目的.

圖1　“內(nèi)V型”盤類零件模型圖

1　零件圖紙分析

2　工藝難點(diǎn)分析

上述法蘭盤的工藝難點(diǎn)主要有兩個(gè)：一是如何保證兩個(gè)錐面相對(duì)于同一基準(zhǔn)的跳動(dòng)度要求；二是如何保證孔和孔相對(duì)于基準(zhǔn)S的同軸度要求.

通過分析圖2可知，如果先加工30°左錐面，再調(diào)頭加工45°右錐面，會(huì)因?yàn)檠b夾基準(zhǔn)的不同而產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，且無法保證孔和孔相對(duì)于基準(zhǔn)S的同軸度要求.另外，調(diào)頭加工還需要二次對(duì)刀，會(huì)產(chǎn)生對(duì)刀誤差.綜上，這些因素都將會(huì)影響加工質(zhì)量，極易造成產(chǎn)品的不合格率過高.

要想解決上述問題，在制定工藝時(shí)必須將兩個(gè)錐面在一次裝夾中完成加工，不可調(diào)頭分兩次加工［3］.具體做法是：通過一次性裝夾的外圓表面，將反鏜刀和正鏜刀伸入零件內(nèi)部完成內(nèi)孔及左右錐面的加工.在這一過程中，有兩個(gè)難點(diǎn)需要解決：第一個(gè)難點(diǎn)是反鏜刀在長度方向上的對(duì)刀問題.當(dāng)反鏜刀伸入到法蘭盤內(nèi)部從工件左端（尺寸（32±0.031）的左端面）開始加工時(shí)，受三爪卡盤的干擾，操作者無法確定其在長度方向上的加工起點(diǎn).第二個(gè)難點(diǎn)是刀具在直徑方向上的對(duì)刀問題.在一次裝夾的加工過程中，加工基準(zhǔn)S用的是反鏜刀，而加工孔和孔用的是正鏜刀，所以必須采用一定的措施才能保證孔和孔相對(duì)于基準(zhǔn)S的同軸度.

由此可見，圖2中法蘭盤的工藝難點(diǎn)已轉(zhuǎn)化為“反鏜刀在長度方向上的對(duì)刀”以及“正反鏜刀在直徑方向上的對(duì)刀”兩個(gè)問題.

圖2　法蘭盤零件圖

3　確定解決方案

解決“反鏜刀在長度方向上的對(duì)刀”問題，可在法蘭盤的外部尋找一個(gè)高精度平面，通過尺寸鏈換算將其改造為新的對(duì)刀基準(zhǔn)面［4］.從圖2可以看出，法蘭盤的厚度尺寸（32±0.031）和尺寸精度較高，與基的加工起始端面也有一定的尺寸關(guān)聯(lián)，且易于觀察和測量，因此，可以通過尺寸鏈換算，將的左端面作為反鏜刀在長度方向上的新的對(duì)刀基準(zhǔn)面，其對(duì)刀方法見圖3.經(jīng)尺寸鏈換算并考慮到實(shí)際加工需要，可將的左端面到基準(zhǔn)孔的加工起始端面的尺寸定為（見圖4）.

解決“正反鏜刀在直徑方向上的對(duì)刀”問題，需要人為增加一個(gè)公共的高精度的對(duì)刀基準(zhǔn)面，即一個(gè)內(nèi)圓表面.這個(gè)對(duì)刀基準(zhǔn)面可以是零件內(nèi)部已有的表面，也可以將工藝孔的內(nèi)表面經(jīng)加工后獲得.正、反鏜刀在這個(gè)公共的基準(zhǔn)面上對(duì)刀可以最大限度地降低基準(zhǔn)不重合誤差，從而保證法蘭盤的加工質(zhì)量.通過對(duì)圖2的進(jìn)一步觀察，可以將內(nèi)孔預(yù)鏜為作為公共對(duì)刀基準(zhǔn)（見圖4）.由于該內(nèi)圓表面是作為對(duì)刀基準(zhǔn)面在使用，在加工時(shí)除了要注意尺寸精度外，還應(yīng)注意表面粗糙度，加工精度不應(yīng)低于3.2.準(zhǔn)孔

圖3　反鏜刀的對(duì)刀

圖4　通過尺寸轉(zhuǎn)換增設(shè)對(duì)刀基準(zhǔn)面

4　制定工藝路線

通過上述分析，可制定如下工藝方案：

1）備料.

2）數(shù)控車：三爪卡盤裝夾住工件一端，精車另一端端面，外圓達(dá)圖紙尺寸，深度尺寸為（解決反鏜刀在長度方向上的對(duì)刀問題）.

10）倒角去毛刺.

11）交檢.

5　結(jié)　語

加工“內(nèi)V型”盤類零件的錐面時(shí)，要想實(shí)現(xiàn)較高的位置精度，一定要在工藝過程中增設(shè)一個(gè)長度對(duì)刀基準(zhǔn)和一個(gè)直徑對(duì)刀基準(zhǔn)，而且這兩個(gè)對(duì)刀基準(zhǔn)面越早加工出來越好.長度對(duì)刀基準(zhǔn)面的實(shí)質(zhì)是通過基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，尋找一個(gè)便于加工、測量的新基準(zhǔn).在選擇這個(gè)新基準(zhǔn)時(shí)，一定要看看它有沒有多重性，也就是看看這個(gè)新基準(zhǔn)能否和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)中的一個(gè)或幾個(gè)重合起來.除此之外還要看看這個(gè)新基準(zhǔn)有沒有好的工藝性，能否滿足零件的設(shè)計(jì)要求.本文將尺寸120-0.043的左端面作為長度方向上的對(duì)刀基準(zhǔn)面，一來便于對(duì)刀，二來便于測量，因而可以更好地保證成品零件滿足圖紙要求.直徑對(duì)刀基準(zhǔn)面的實(shí)質(zhì)是建立了一個(gè)公共基準(zhǔn)，這個(gè)公共基準(zhǔn)可以是零件內(nèi)部已有的表面，也可以將工藝孔的內(nèi)表面經(jīng)加工后獲得.這樣的公共基準(zhǔn)在正反鏜刀對(duì)刀時(shí)可以減少由于基準(zhǔn)不重合帶來的加工誤差.通過增加長度對(duì)刀基準(zhǔn)和直徑對(duì)刀基準(zhǔn)可以很好地解決內(nèi)V型零件的加工難題，從而保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量.

［1］來逢亮.盤類零件的加工工藝分析［J］.機(jī)械工程師，2014（10）:203-204.

［2］鄭瑞，羅天鑫.某機(jī)床盤類零件制造工藝及工裝設(shè)計(jì)［J］.科學(xué)資訊，2014（28）:58.

［3］上官建林，岳宗平.典型零件的數(shù)控加工實(shí)例分析［J］.河南科技，2015（8）:71-72.

［4］王怡，孔雪峰.淺談機(jī)械加工中的基準(zhǔn)變換與尺寸鏈計(jì)算［J］.價(jià)值工程，2015（8）:29-30.

［5］張明偉，張學(xué)明.淺談形位公差對(duì)數(shù)控加工工藝的影響［J］.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，12（1）:22-24.

On Skillfully Setting the Datum Plane of Cutting Tool to Achieve the Processing of"Inner V Type"Plate-Parts

LIU Hong-yan，ZHANG Ming-wei
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Jiyuan Vocational and Technical College，Jiyuan 459000，Henan，China）

In this paper，the tool setting of the reverse boring cutter in the length direction will be improved through adding datum plane of length，and the tool setting on the diameter direction will be improved through adding datum plane of diameter.And a processing will be summed up in this paper，which can effectively ensure the quality of the "inner v type"plate-parts.

datum plane of cutting tool；“inner v type”plate-parts；cone processing；position accuracy

TG659

A

1007-5348（2016）06-0033-04

（責(zé)任編輯：李婉）

2016-04-27

劉紅艷（1980-），女，河南濟(jì)源人，濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師，碩士；研究方向：微生物與免疫學(xué).