如何在數控車床上加工槽鋸刀夾

夏文龍

【摘 要】本文詳細介紹了在數控車床上加工槽鋸刀夾，并對加工中出現的難點問題進行逐一解決，重點對槽鋸刀夾在數控車床上加工的工藝安排，槽鋸刀夾內孔與梯形槽兩側面E和F面的跳動加工，利用心軸保證槽鋸刀夾內孔與外圓的同軸加工以及槽鋸刀夾內孔與D平面的跳動加工等作了詳細的介紹。通過作者的實踐，在數控車床上成功完成了槽鋸刀夾加工。

【關鍵詞】槽鋸刀夾；同軸；跳動；夾具；數控車床

【Abstract】This paper introduces how to process groove saw in detail on the NC lathe， and step by step solved the difficulty problems in processing， key for arrangement of groove saw processing on NC lathe， two side slot hole saw， clip and trapezoidal groove E and F the beating process， using the spindle guarantee slot hole saw， clip and cylindrical coaxial processing as well as the slot inner hole saw， clip and D plane beating processing and so on， has made the detailed introduction. Through the practice of the author， successfully completed the groove saw processing on the NC lathe.

【Key words】Groove saw；Coaxial；Jumping；Fixture；NC lathe

0 引言

2013年我接到槽鋸刀夾的加工任務。在接到加工任務以后，根據圖紙所標的技術要求進行分析，槽鋸刀夾是調質料，硬度為HB260-280。槽鋸刀夾（圖2）不能一次性完成車削，需要掉頭裝夾才行，內孔Φ42與外圓Φ30的同軸度、內孔Φ42與平面的跳動要求較高。采用孔Φ42為基準原則，通過利用心軸（如圖3）車削控制同軸度在0.02mm范圍內，控制跳動在0.01mm范圍內。從分析加工上來看卻有較大難度，并選用在數控車床上完成槽鋸刀夾的加工。

本文重點介紹如何在數控車床上加工槽鋸刀夾。

1 槽鋸刀夾加工難點分析

在數控車床上加工刀夾過程中有以下幾個問題是加工的難點和關鍵點：

（1）機床選用（由于同一工序加工尺寸變化大，而且在同一工序中要保證多處公差，選用具有無級變速的GSK980TD數控車系統機床）；

（2）車削加工的先后順序的工藝安排；

（3）槽鋸刀夾內孔Φ42與三個平面C、E、F的跳動車削；

（4）利用心軸車削內孔Φ42與外圓Φ30的同軸度和平面D的跳動。

2 槽鋸刀夾加工中關鍵點和難點的解決方法

槽鋸刀夾是調質料，與鋸片直接貼合，電機通過三角皮帶高速帶動槽鋸刀夾上的鋸片旋轉，槽鋸刀夾的質量直接影響到鋸加工的槽質量，所以必須把槽鋸刀夾每一個形位要求和表面要求嚴格加工達到圖紙要求。從圖2分析，加工的外圓尺寸相差較大，去除量較多，所以選用粗車一半精車一精車的加工原則安排加工，由于內孔Φ42mm與軸承6004配合，而且是基準，所以內孔Φ42mm是整個槽鋸刀夾的加工關鍵點。

2.1 槽鋸刀夾加工中關鍵點和難點

（1）先用普通三爪盤的正爪夾住工件粗車Φ30mm、M22mm外圓和D面作為粗車裝夾基準，留2mm的精加工余量，溝避空位深3mm，倒角；

（2）粗車槽鋸刀夾左端外圓Φ65mm、外圓Φ80mm、內孔M48mm、內孔Φ42mm、外圓梯形槽以及外圓矩形槽，留2mm的精加工余量，倒角；

（3）調質

（4）用普通三爪卡盤夾住Φ30mm外圓端，精車外圓Φ65mm、外圓Φ80mm、內孔M48mm以及外圓矩形槽至尺寸公差和表面粗糙度要求；

（5）用普通三爪卡盤夾住Φ65mm外圓端，半精車外圓Φ30mm、M22mm以及平面D，留1mm的精加工余量，倒角；

（6）用普通三爪卡盤夾住Φ30mm外圓端，精車內孔Φ42mm、平面C以及梯形槽兩側面E、F至尺寸公差和表面粗糙度要求；

（7）最后利用心軸加工槽鋸刀夾右端外圓Φ30mm、M22mm以及平面D至尺寸公差和表面粗糙度要求。

2.2 槽鋸刀夾加工中解決內孔Φ42與三個平面C、E、F的跳動的方法

從圖2的情況來看，是整個槽鋸刀夾最關鍵的加工步驟，在車削槽鋸刀夾時給出了精度非常高的形位公差和表面粗糙度要求，內孔Φ42mm與三個平面C、E、F的跳動要求（小于等于0.01mm），下面就如何確保形位公差和表面粗糙度對加工工藝過程進行重點說明：

（1）采用粗車—半精車—精車的加工原則，工件裝夾采用普通三爪卡盤裝夾即可。

（2）確保內孔Φ42mm與三個平面C、E、F的跳動，都與內孔Φ42有所關聯，必須在同一次性裝夾加工完成。加工中夾住粗車好的外圓Φ30mm，把內孔Φ42mm與三個平面C、E、F一次性加工至尺寸公差要求。（其中：刀具加工C面時要從小到大外圓加工，注意刀具出現讓刀現象，導致C面不平整；加工E、F面時要盡量小的加工量車削，保持刀具鋒利，加冷卻液冷卻，防止熱變形。）

（3）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根據加工的尺寸不一樣，選擇的切削用量不一樣。在加工Φ42mm內孔時，選用了刀柄Φ30mm機夾刀，主軸轉速粗車為600r/min，精車為1000r/min，實際進給速度80mm/min，粗車進給量單邊1.5mm，精車進給量單邊0.25mm，加工時加足夠的冷卻液，防止受熱變形。

2.3 槽鋸刀夾加工中利用心軸解決車削內孔Φ42與外圓Φ30的同軸度和平面D的跳動的方法

此步加工是整個槽鋸刀夾的重點和難點，主要是通過利用心軸來保證內孔Φ42與外圓Φ30的同軸度要求（小于等于0.02mm），D面與內孔Φ42的跳動要求（小于等于0.02mm），達到每個面的表面粗糙度要求（R1.6um）。下面對保證形位公差和表面粗糙度過程進行重點說明：

（1）要保證內孔Φ42與外圓Φ30的同軸度要求，就必須加工一件帶有心軸來粗精車右端Φ30mm外圓尺寸、D面跳動以及每個面粗糙度的達到要求。

（2）心軸由棒料車制而成的，經過粗加工各個面之后，調質后用普通三爪卡盤裝夾心軸一Φ40mm外圓一端精車另一端Φ42mm外圓尺寸、B面跳動和表面粗糙度達要求精車各尺寸達到要求。

（3）把槽鋸刀夾配合至心軸上（圖1裝配圖），主要利用了心軸Φ42mm外圓及B面的定位基準，同時與槽鋸刀夾右端內孔Φ42mm以及C面的配合，最后用M10螺母固定槽鋸刀夾，經半精車和精車Φ30mm外圓尺寸、D面跳動以及每個面粗糙度的達到要求，同時保證長度32mm和20mm至尺寸要求。（其中：刀具加工D面時要從小到大外圓加工，注意刀具出現讓刀現象，導致D面不平整，保持刀具鋒利，加冷卻液冷卻，防止熱變形。）

（4）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根據加工的尺寸不一樣，選擇的切削用量不一樣。在加工Φ30mm外圓、D面跳動以及每個面粗糙度時，選用了93度外圓機夾刀，主軸轉速粗車為400r/min，精車為600r/min，實際進給速度90mm/min，粗車進給量單邊1.5mm，精車進給量單邊0.25mm，加工時加足夠的冷卻液，防止受熱變形。

通過利用心軸加工槽鋸刀夾完全滿足技術要求，達到了加工效果。

2.4 相關工種加工中關鍵技術的說明

槽鋸刀夾加工完成主要與軸承配合、平面檢測等一些其它工種的技術問題，這里僅做簡單的說明：

檢測槽鋸刀夾平面的方法：從圖2可以看出C、D、E、F平面必須平整，不能出現錐面凹凸不平等現象，在通過皮帶帶動高速旋轉時能夠與鋸片緊貼合，（因鋸片在700r/mm至800rmm轉速旋轉工作），能使加工效率提高，所以必須仔細檢測平面，方法用刀口R和塞R配合檢測平面的平整。（經驗檢測）方法：用槽鋸刀夾與鋸片平面配合在一起，用印泥檢測，如果印泥經兩大平面磨擦后均勻分布就可以說明兩平面貼合合格（工業檢測方法）。

檢測槽鋸刀夾與軸承配合的方法：從圖1可以看出是與6004規格軸承配合，有嚴格的要求，松緊要合適，否則高速旋轉容易燒壞軸承，通過做實驗得出經驗，軸承裝入內孔Φ42mm時要輕微的力量敲擊裝入較好。

2.5 加工效果說明

本槽鋸刀夾從2013年5月在我校實訓中心試制成功以后，在廠家投入使用了近一年時間，根據廠家反饋的信息，該零件各項性能基本能滿足設備的總體要求。

3 結束語

本文通過對在數控車床上加工槽鋸刀夾的過程進行詳細的分析說明，并重點介紹車削加工部分的技術重點和難點，把看似非常復雜的加工工件，通過確定合理的加工工藝和巧用心軸，使加工變得輕松簡單，也同時解決梯形槽兩側面E、F有“吃皮帶”現象，確保了鋸片在高速旋轉時不會晃動，從而說明作為一名技術人員在合理安排加工工藝和巧用夾具問題上的重要性。與此同時，作為一名技術類教師，除了要求自己要有較高的技術造詣以外，還應該培養學生的有分析解決問題能力和創新能力等，讓學生參與，能學到更多技術。

【參考文獻】

[1]車工操作技能手冊[M].機械工業出版社，2004，4.

[2]數控車床編程與操作（廣數GSK980TD車床數控系統）[M].中國勞動社會保障出版社，2007，6.

[責任編輯：湯靜]