黃徐琦 韋紅星
(江西省九江職業技術學院工程訓練中心,九江 332007)
十字槽零件的加工工藝
黃徐琦 韋紅星
(江西省九江職業技術學院工程訓練中心,九江 332007)
十字槽零件的加工精度要求較高,根據過去槽類零件加工經驗及對該零件的充分分析,設計出十字槽加工工藝。該工藝不僅提高了加工精度,并且操作簡單,提高了工作效率。
銑削 對稱度 平行度 十字槽
江西省九江職業技術學院工程訓練中心承接了一種十字槽零件需要加工,如圖1所示。通過過去槽類零件加工經驗及對該零件的加工難點的分析,設計出該工件比較合理的銑削加工工藝。此工藝既能滿足加工精度要求,又能保證較高的加工效率。

圖1 十字槽零件需要加工示意圖
該零件的外形、槽寬、槽深及臺階尺寸均要求較高,對稱度及平行度也要求較高。零件的43mm×43mm外形加工的垂直度不好,將會影響對稱度的保證。而平行度不好,會影響槽深11mm及臺階深2mm的尺寸精度。
加工材料為45#鋼,且粗銑至45mm×45mm×24mm的尺寸。
(1)刀具的準備。面銑刀,φ12mm合金鎢鋼立銑刀(精銑刀),φ12mm超硬數控機夾銑刀如圖2所示(粗銑刀),及超硬數控機夾銑刀刀片若干。

圖2 粗銑刀
(2)測量工具的準備。0~150mm游標卡尺,0~25mm千分尺,25~50mm千分尺,0~150mm深度尺,直角尺,14.02mm塞規,14.05mm塞規。
(3)輔助工具。百分表及表架、虎鉗扳手,榔頭,小銼刀,φ12mm的彈簧夾套1個,墊鐵若干。
(4)校正。利用百分表將機用平口虎鉗的導軌面校正水平,固定鉗口的垂直方向校正垂直,固定鉗口和銑床縱向方向一致。
此六面體如圖3所示,加工至尺寸,加工工藝如下。

圖3 六面體
(1)精銑43mm兩平面。利用普通機用平口虎鉗裝夾工件,使用粗加工后厚度為24mm的一個平面,貼緊固定鉗口,在活動鉗口和工件間夾一等直徑圓棒,用木榔頭敲擊工件上表面,使工件底部與虎鉗導軌上墊鐵貼緊。加工相對的兩平面到尺寸43+0.03-0.03mm,用25~50mm外徑千分尺檢測。
(2)精銑22mm平面。將(1)中精銑43mm的第一個面貼緊固定鉗口,用兩個等高墊鐵(厚度和小于43mm)分別放置在靠近固定鉗口和活動鉗口處,夾緊工件,用木錘敲平工件,直至用手搬不動兩個等高墊鐵的兩邊為止。因為墊鐵哪一邊能搬動,那一邊的墊鐵就和工件底面沒貼緊,影響22mm的尺寸精度及平行度。加工22+0.03-0.03mm兩面至尺寸,用0~25mm的外徑千分尺檢測。
(3)精銑另外兩43mm平面。用直角尺靠垂直(1)中精銑43mm的第一個面,夾緊后銑削加工,保證相鄰面垂直即可。用直角尺檢測合格后,再加工另一面,保證43+0.03-0.03mm,用25~50mm的外徑千分尺檢測。
說明:此工件先精銑43mm兩平面,因為此兩平面厚度僅為22mm,加工時尺寸的變化相對較小,易保證43mm的尺寸精度。在工件和活動鉗口間夾等直徑圓棒,目的是消除尺寸22mm(粗加工后厚度為24mm)兩面不平行對加工的影響。再精銑22mm平面,是因為已加工為43mm的兩平面的平行度及尺寸精度都較好,此時再利用兩等高墊鐵搬動情況的檢查,易保證22mm的兩個大平面尺寸精度及平行度。最后,再加工另兩個43mm的平面,因為已加工為22mm的尺寸精度及平行度較好,不需要在活動鉗口和工件間夾一等直徑圓棒,即可保證43mm的尺寸精度。
(1)粗銑十字槽。第一,換下面銑刀,裝上φ12mm超硬數控機夾立銑刀,劃線及對刀,將銑刀中心大致對準零件中心。銑刀刀刃不能超出劃線位置,調整好銑削深度開始銑削,每次銑削深度4mm,留1mm余量進行精銑。第二,將工件旋轉90°,同樣的方法加工另一個槽。
(2)精銑十字槽。第一,所有零件均粗銑完畢后,將機床橫向移出,主軸升高,將φ12mm超硬數控立銑刀換成φ12mm合金鎢鋼立銑刀。第二,因為機床存在間隙,機床刻度精度不高(一格0.05mm)和開機震動等因素都將影響零件的尺寸控制,所以在機床升降臺上磁吸一百分表架,如圖4所示,測量頭頂在橫向工作臺側面,橫向調整槽寬的切削量用百分表控制(百分表一格0.01mm)。

圖4 機床升降臺上磁吸的百分表架
它的安裝提高了切削精度,還可以觀測加工過程中百分表是否有數值變化,及時控制加工情況,降低了加工的報廢率。第三,以固定鉗口為基準,控制好最終尺寸為14mm槽的里側面至固定鉗口間的距離。首次調整時,該距離為大于(實際的外形43mm尺寸-槽寬14mm)/2值,切削深度在原粗銑深度基礎上進給0.5mm。先加工一邊槽側后,工件水平方向旋轉180°,將最終尺寸為14mm的槽的另一側也加工一次,按此旋轉法能很好地控制對稱度。通過用千分尺和塞規綜合測量,控制槽寬及槽深尺寸,經過多次旋轉工件銑削,直至此槽加工合格,如圖5所示。此時,記住機床橫向百分表刻度值及深降手柄刻度,該刻度即為槽深和槽寬最終定位控制的刻度值。另一90°方向的14mm槽以及粗銑槽的其余工件,均可直接按此刻度值進行批量加工。最后,利用塞規對十字槽進行檢測,14.02mm塞規能無阻礙地通過而14.05mm的塞規不能塞進,則為合格。

圖5 槽加工
(6)銑32mm臺階,對刀,試切,調整好深度-0.01-0.042,通過多次水平方向旋轉180°的方法,控制臺階的對稱度,完成銑削加工。
[1]任正義.機械制造技術基礎[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2]馮辛安.機械制造裝備設計[M].4版.北京:機械工業出版社,2015.
Processing Technology of Cross Slot Parts
HUANG Xuqi, WEI Hongxing
(Engineering Training Center, Jiujiang Vocational and Technical College, Jiujiang 332007)
Cross slot parts machining accuracy requirements are higher, Based on the experience of the past groove parts and the analysis of the parts,the process not only improves the processing precision and the peration is simple, and the work efficiency is improved.
milling, degree of symmetry, parallel degree, cross slot