錐孔螺母套零件的加工工藝分析與加工方法研究

王莉靜

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

錐孔螺母套零件在生產生活中應用極為廣泛，尤其在機械加工制造行業非常普遍。錐孔螺母套屬于軸類零件，是一種直徑尺寸大、軸向尺寸小的零件。錐孔螺母套是和螺栓或螺桿一起配套使用的常用緊固件，其結構如圖1所示。

圖1 錐孔螺母套零件圖

1 錐孔螺母套零件的分析

1.1 錐孔螺母套的分類

錐孔螺母套分為緊定套、退卸套、鎖緊螺母套。（1）緊定套用于把圓錐孔軸承固定到圓柱軸上。

（2）退卸套用于把圓錐孔軸承固定到圓柱軸上。軸承緊靠著軸肩安裝；錐形套被推到軸承孔中，直到徑向游隙達到需要值。

（3）鎖緊螺母套用于把軸承固定到軸或緊定套上（鎖緊螺母和鎖緊裝置可同時用于緊定套上），也可用于安裝和拆卸裝在退卸套或圓錐軸上的軸承。

1.2 錐孔螺母套的圖樣分析

根據零件工作環境與性能要求，錐孔螺母套零件按中批量生產，此配合件材料為45鋼。該零件表面由內外圓柱面、圓錐孔、圓弧、內溝槽、內螺紋等表面組成。通過分析錐孔螺母套零件圖紙，可知該零件的尺寸精度較高，表面粗糙度和形位公差要求也很高。其中多個徑向尺寸和軸向尺寸有較高的尺寸精度、表面質量和形位公差要求。其給定的毛坯尺寸為Φ72mm×85 mm棒料。從錐孔螺母套選用零件要求及適用場合來看，此零件在加工過程中需要注意三點：易受力變形、易受熱變形、易振動變形，在切削力作用下（徑向切削力大），容易產生振動和變形，影響工作的尺寸精度、形狀和位置精度，以及表面粗糙度。

2 確定錐孔螺母套零件的加工工藝

按照基面先行、先主后次、先孔后面、先粗加工后精加工的原則依次加工。為了保證加工精度，考慮到裝夾次數盡可能少，加工順序的安排及工序劃分如下：

工序一：依據圖紙下料，尺寸為Φ72 mm×85 mm。裝夾Φ72外圓，工件左端面伸出49 mm→鉆Φ32 mm內孔到圖紙要求；

工序二：加工左端面，車削左端面→加工左端Φ40 mm內溝槽→加工內螺紋M36×2-7H→錐孔左端孔口倒角1×45°；

工序三：掉頭裝夾外圓，工件伸出77 mm，加工右端面→車右端面保證總長→粗鏜、精鏜Φ32+0.030mm內孔，精度達到圖紙要求→粗車、精車1∶5錐孔至要求；

工序四：設計一心軸裝置，對錐孔螺母套進行定位安裝夾緊（如圖2中雙點劃線部分）→由右至左粗車外圓輪廓→由右至左精車外圓輪廓，其中Φ50 mm和Φ600-0.03mm外圓表面精度和形位公差要達到圖紙要求→卸去圓錐心軸，完成加工。

這種加工方法分兩次裝夾，內孔加工在一次裝夾中完成，解決了多次裝夾，易使錐孔受力變形的問題。既保證了同軸度，也保證了零件的加工精度。

3 確定備料和加工內容，擬定加工路線

3.1 加工方案的確定

根據零件的加工要求，各表面的加工方案確定為粗車→精車。具體為：先夾右邊→車削左端面→鉆孔→加工內孔槽→加工內螺紋→掉頭車削右端面，保證長度→粗鏜、精鏜內孔→加工內孔錐面→粗車、精車外圓。

3.2 裝夾方案的確定

加工內孔時通常以外圓定位，夾具選擇三爪自定心卡盤裝夾。加工外輪廓時，為了保證同軸度要求和便于裝夾，以工件左端面和Φ32孔軸線作為定位基準，為此需要設計一心軸裝置（圖2中雙點劃線部分），用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用頂尖頂緊以提高工藝系統的剛性。

圖2 外輪廓車削心軸定位裝夾方案

3.3 加工路線的確定

表1 數控加工工藝路線單

3.4 加工工序

（1）3號工序。

①加工工序卡見表2。

表2 數控加工工序卡

②刀具及切削參數的確定，見表3。

表3 數控加工刀具卡

（2）4號工序。

①加工工序卡見表4。

②刀具及切削參數的確定，見表5。

表5 數控加工刀具卡

（3）5號工序。

①加工工序卡，見表6。

表6 數控加工工序卡

②進給路線的確定：精加工外圓輪廓的走刀路線如圖3所示，粗加工外輪廓的走刀路線略。

圖3 精加工外圓輪廓的走刀路線

③刀具及切削參數的確定，見表7。

表7 數控加工刀具卡

4 錐孔螺母套零件的加工程序設計

（1）3號工序。

①工件坐標系的建立：以工件左端面與軸線的交點為編程原點建立工件坐標系。

②參考程序的編制，見表8。

表8 工序3參考程序

（2）4號工序。

①工件坐標系的建立：以工件右端面與軸線的交點為編程原點建立工件坐標系。

②參考程序見表9。

表9 工序4參考程序

（3）5號工序。

①工件坐標系的建立：以工件右端面與軸線的交點為編程原點建立工件坐標系。

②參考程序見表10。

表10 工序5參考程序

5 結語

通過對錐孔螺母套零件的工藝分析，選擇合適的加工路線并對工裝夾具進行優化設計，滿足了圖樣尺寸精度及粗糙度要求，降低了生產成本，提高了生產效率。