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，零件的圓跳動或者同軸度要求往往很難達到，特別是要掉頭進行二次裝夾加工的，對于這類零件，如何做才能確保其加工的精度能夠達到所需要的技術要求，本文以玉柴機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.

關鍵詞：心軸；工藝制定；振動

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）09-017-01

在機器與機構中，零件與零件之間連接往往需要一個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，當批量小或者為單件的時候，傳統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再進行加工.受卡盤卡爪的影響，校正的時間有時候往往會用很久，像這種加工方式對操作者勞動強度很大，精度控制不夠靈活，無法實現批量生產。針對此種情況，采用螺紋心軸進行二次裝夾加工，能夠保證其加工精度和提高其生產效率。與一次性裝夾的加工方式相比，采用螺紋心軸加工對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，制定合理嚴格的加工工藝。嚴格按照工藝過程進行加工和檢驗。解決零件加工時產生的圓跳動和振動以及表面粗糙度達不到的要求。

一、工件圖樣分析：每一個零件要想達到最好的加工質量和最大的加工效率，都離不開對圖樣的分析，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，規避加工過程中可能出現的問題并加以解決。

由圖樣可知，該零件采用一次性裝夾加工時只能從孔的那一端開始加工起，采用切槽刀與60°左偏刀進行加工，在加工時由于切槽刀從工件的中間開始往前做橫向進給加工，并且加工的部位直徑相對較小，加工時容易把工件頂歪，甚至引起工件振動，導致工件的同軸度及圓跳動出現偏差（常出現的振動一般由幾個方面構成：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、機床傳動部件的缺陷及地基振動）。

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量和提高生產效率，明確每一個階段應該做點什么，應該如何做，減少了切削過程中的出錯。

1、準備工作（準備工、量具和刀具、材料），合理的刀具可以提高零件的生產效率和保證其表面精度，外輪廓采用93°外圓車刀加工，內孔采用93°鏜孔車刀，螺紋采用60°刀尖角的內三角螺紋車刀。

2、細分加工步驟，明確零件的每個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工件形位精度能夠得到控制→切斷工件并保證工件的總長度，預留長0.5MM→加工一根螺紋心軸并保證心軸和零件的內螺紋剛好是緊配合，長度短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零件進行拆卸，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后再把工件旋出來）→加工零件的右端面并控制零件的總長度→加工零件的外輪廓并控制工件的尺寸，如果采用數控車床加工，要求在加工時刀具必須采用刀具半徑補償，否則零件的圓錐有可能發生干涉導致錐度不合適，在加工外輪廓時因為采用的是心軸加工，并且伸出的長度較長，加工過程中容易引起振動導致工件的表面粗糙度過大，同時引發工件的圓跳動，因此要求加工時采用合理的切削用量和加注足夠大流量的切削液，采用機夾車刀加工時，切削用量三要素可以根據車刀性能來決定，以鉆石牌的93°外圓車刀為例，粗加工時切削深度（背吃刀量）選擇2MM每刀 ，進給速度為0.27MM/r ，主軸轉速選擇1200r/min，工件預留出0.6MM精加工余量（特別值得注意的是，因為采用的時機夾車刀加工，刀具都帶有刀尖圓弧，加工時對工件的擠壓特別大，精加工時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，并且余量少的時候車刀與工件之間沒有足夠的切削壓力，加工的時候往往也很容易引起振動，造成工件的表面粗糙度過大和增大工件的圓跳動和同軸度誤差。

1、加工工藝的執行，加工嚴格按照加工工藝方案進行加工，螺紋心軸在加工時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（零件伸出的長度越長，端面沒有頂尖做支撐的零件加工的時候引起的振動就越大）。在工藝執行過程中，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量。精加工時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：先選擇一個合理的背吃刀量，再選擇一個合理的進給速度，最后才選擇轉速。粗加工時，當刀具與工件及機床剛性允許的情況下可以適當的提升切削用量來提高加工效率）。2、根據圖紙要求，檢測零件的各個位置的尺寸及公差，以及零件的同軸度和圓跳動情況，表面粗糙度是否達標等。

參考文獻：

[11 《車工工藝與技能訓練》（中國勞動出版社.2001年版..技校機械類

[2] 《高級車工技能訓練》（中國勞動出版社.ISBN 7-5045-0687-7/TG.076（課）機械類高級技工培訓教材endprint