典型配合零件的車削加工分析

劉萍

摘要：在加工孔、軸類配合零件時，根據(jù)零件圖的設(shè)計要求，運用切削加工的基本原則擬定合理的加工工藝，保證相互配合的孔、軸精度，提高兩者的配合精度，使其具有良好的裝配性。

關(guān)鍵詞：配合件加工;工藝分析;工藝方案

在數(shù)控車工的各級職業(yè)鑒定中，操作技能考核經(jīng)常會出現(xiàn)配合件的題型，配合件又以孔、軸配合居多。在加工時，為使孔和軸獲得良好的互配性，不但要按圖樣要求嚴(yán)格控制尺寸誤差，同時還要保證配合精度，其中，配合精度在操作時，控制難度大，影響因素多。在此，優(yōu)化加工工藝，選擇正確的加工路線顯得尤為重要。本文將對實訓(xùn)課題中的實例進(jìn)行分析，探究最佳工藝方案。

1? 配合件的工藝分析：

1.1? 零件圖分析：

件一、件二的毛坯尺寸分別為?45X55和?50X55。從尺寸公差不難看出，兩者的配合性質(zhì)屬間隙配合。有配合要求的表面，粗糙度值均為1.6，且公差為0.02。圖中只有件一標(biāo)注了幾何公差：同軸度，除此之外，還存在一些隱性的幾何公差會直接影響配合后的總長公差0.06，如：件一（件二）端面間的平行度、外圓（內(nèi)孔）與端面的垂直度等。以上諸多因素在零件裝配時均決定了配合性質(zhì)和配合精度。

1.2? 基準(zhǔn)件的選擇：

對于孔、軸類的配合零件加工，在設(shè)計加工方案時，面臨的首要問題是：基準(zhǔn)件的選擇。這不僅決定了工藝路線，同時也是配合精度合格與否的關(guān)鍵。通常在工藝分析時，我們會選擇精度較高的零件作為基準(zhǔn)件。孔的精加工刀具有鉸刀和車孔刀，當(dāng)孔精度較高時會使用鉸刀，鉸刀加工精度高，已加工表面粗糙度值小，所以，一般情況下，會優(yōu)先選用孔作為基準(zhǔn)件。但在實際生產(chǎn)中，不僅要以質(zhì)量為目的，還應(yīng)充分考慮生產(chǎn)成本。當(dāng)孔徑較大時，鉸刀的定制成本太高，為降低成本，以軸作為基準(zhǔn)件更為合理。而且本圖中的孔是臺階孔，不適用于鉸刀加工，只能使用車孔刀進(jìn)行精加工。車孔刀剛性較差，加工精度等級是IT7～I(xiàn)T8，相比之下，外圓的加工難度比同等級的孔低，且車刀剛性好，在合理選用切削用量的前提下，可以獲得較好的表面質(zhì)量，加工精度可達(dá)到IT6以上。綜上分析，本次課題選用件一作為基準(zhǔn)件能有效提高配合精度，即先加工件一，再以件一配車件二。

對配合件的工藝分析，只是整個工藝分析的一部分。配合精度的高低還取決于相互配合的孔和軸的加工精度，因此，我們還需要對組成配合的零件逐一確定加工方法。

2? 件一的工藝分析：

2.1? 加工的難點和重點：

件一的毛坯尺寸為?45X55。毛坯長度較短，有同軸度要求的外圓?39和?30無法在一次裝夾中完成，二次安裝勢必會產(chǎn)生定位誤差。無疑，這一矛盾增大了工藝分析的難度，要解決問題，在工藝分析時，我們只需處理好件一加工的兩個重要環(huán)節(jié)：1、確定加工順序。2、選擇保證同軸度的方法。

（ 1 ）、件一的加工順序安排不合理，將直接造成零件的軸向尺寸在加工時產(chǎn)生矛盾，顧此失彼，操作難度加大，耗費時間，甚至?xí)霈F(xiàn)廢品。解決這一難點，可根據(jù)切削加工順序的安排原則：先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔。其中，基準(zhǔn)先行是指加工一開始，總是先把基面加工出來，再加工其他面。件一的軸向設(shè)計基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)都是?39的左端面，因此，按照“基準(zhǔn)先行”的原則，應(yīng)先粗、精車零件的左端，再加工右端，這樣不但能化解矛盾，降低加工難度，還可有效的確保軸向尺寸精度。

（2）、選擇保證同軸度的方法，要從實際情況出發(fā)。通常軸類零件的批量生產(chǎn)常采用軟卡爪和兩頂尖來保證同軸度，而在競賽和考試時，利用百分表找正法更方便、快捷，這里我們采用后者。

2.2? 加工步驟：

（1）、加工裝夾臺階。

（2）、夾裝夾臺階，加工左端外圓?39合格。本次安裝，以臺階的已加工表面作為定位基準(zhǔn)面，可以減少定位誤差，使定位穩(wěn)定。同時，在加工時考慮到粗加工的背吃刀量大，產(chǎn)生的切削力大，零件表面在加工過程中易發(fā)生變形，加工完成后的零件表面不但會產(chǎn)生尺寸誤差，還會出現(xiàn)幾何形狀誤差，。所以，應(yīng)遵循“先粗后精”的原則，即先粗車?39的外圓和左端面，再分別精車。精車階段應(yīng)注意選取合理的切削用量，以降低Ra值，避免表面粗糙度值過大引起的配合性質(zhì)發(fā)生改變。

（3）、夾?39外圓，打表找正，加工零件右端合格。利用百分表校正?39外圓的圓跳動和軸線的直線度，使其軸線與主軸軸線重合，保證件一的同軸度公差。此安裝加工時，同樣遵循“先粗后精”原則。

3? 件二的工藝分析：件二的工藝路線擬定過程與件一類似。

3.1? 加工的難點和重點：件二的毛坯為?50X55。其難點與重點的分析參照件一。

3.2? 加工步驟：

（1）、加工裝夾臺階。

（2）、夾裝夾臺階，加工右端外圓?48、內(nèi)孔?39、?30合格。

（3）、夾?48外圓打表，加工左端?44合格。

以上加工均遵循先粗后精原則。

4? ?結(jié)語：

在上述實例分析中，我們運用切削加工順序的安排原則處理了

加工中的主要問題，并設(shè)計出工藝路線。通過實際生產(chǎn)驗證，加工完畢后的孔和軸幾何精度高，配合質(zhì)量好。

參考文獻(xiàn)：

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（2）王公安，車工工藝學(xué)、第四版，中國勞動社會保障出版社，2005。

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