利用立銑床結合分度頭加工斜孔的方法

魏鵬

白銀礦冶職業技術學院 甘肅白銀 730900

1 序言

圖1所示零件有一部位需要在圓柱孔內壁加工1個40°斜孔，同時該斜孔與圓柱上的孔相接通。在普通鉆床上不好加工，在四軸加工中心上不好裝夾，且加工時鉆頭還容易因中心定位不穩定而偏心。如果買一臺五軸數控機床，或者專用的斜孔加工設備，對于小批量加工來說，投資過大。如何在投資小、時間短及見效快的基礎上加工出合格工件，是需要解決的問題。下面介紹利用普通立銑床結合分度頭來加工斜孔的方法。

2 裝夾方法

利用普通立銑床結合萬能分度頭加工該零件，裝夾方法及分析如下。

1）將萬能分度頭固定在立銑床的工作臺面上，將所加工的工件裝夾在萬能分度頭的卡盤上，將立銑頭分度成所要加工的角度，如圖2所示。

圖1 帶有斜孔的零件結構

圖2 工件裝夾示意

2）將工件的Z向與立銑頭的Z向組成一個三角形，只要立銑頭的角度回轉為50°，則另一個角度就是40°（即圖樣要求的尺寸），這樣就可以符合此零件的加工角度。但是，立銑頭的最大回轉角度為±45°，導致另一個角度就變成了45°（斜孔角度），不能滿足圖樣40°的加工要求。擬采用角度互補法，把立銑頭不夠的角度，用萬能分度頭補充。而立銑頭回轉40°，則另一個角度就會變成50°（即工件斜孔角度），顯然不符合圖樣要求。于是把萬能分度頭抬高10°作為抵消角度，這樣工件的50°斜孔角度就變為40°，滿足加工要求，如圖3、圖4所示。

圖3 工件裝夾角度分析

圖4 萬能分度頭抬高10°時的工件裝夾情況

3 工件X、Y軸找正

（1）確定X軸方向 先把立銑頭回轉垂直，工件也水平夾緊。用試切對刀法，對工件中心。先對X向，立銑刀旋轉，碰向工件兩邊X向，記錄好刻度，將這2個X值取平均值。然后將銑床的X向手柄刻度盤移動至工件的中心，則工件X方向對好。

（2）確定Y軸方向 為了保證斜孔與直孔的中心線相交，必須先把直孔的Y軸方向找正。該零件上面有1個與直孔相垂直的小孔，只要把2個垂直孔找正，斜孔與直孔的中心線就能相交。于是在小孔上制作1個定位銷，插入小孔定位，然后利用高度尺，固定零件的Y軸方向。高度尺的固定高度＝工作臺到工件中心高度（工件的半徑）＋定位銷的半徑。固定好高度尺，旋轉工件到高度尺的位置，工件的Y軸方向對好，如圖5所示。

圖5 工件Y軸找正

采用以上工件X、Y軸找正方法，既不用劃線，也傷不著工件本身，定位準確，方便實用。

4 工藝方法

由于斜孔的中心與孔壁平面不垂直，如果直接用鉆頭加工，鉆頭本身有120°頂角，鉆削時鉆頭單邊受力，會使鉆頭軸線與斜孔中心發生偏移現象，很難保證斜孔與垂直孔的角度要求，鉆頭也容易折斷，因此，采用以下2種方法解決。

1）先用立銑刀在內孔壁上銑出1個與鉆頭軸線相垂直的平面，然后在銑出的平面上鉆中心孔，再用鉆頭鉆孔。這樣鉆孔定心牢固，剛性較好，鉆頭不容易彎曲，因此可保持中心孔不會偏移原定位置。但是這種方法換刀次數多，比較麻煩。

2）直接用三刃立銑刀加工，這樣就可以保證中心定位準確，加工時工作平穩。這種方法就換1次刀，但是加工時間長。

5 注意事項

工件加工時的注意事項如下。

1）第一件調試好后，在下一件加工前，立銑頭角度40°固定不動，萬能分度頭為0°，把工件放置在萬能分度頭上，然后定位Y軸方向（即高度尺高度），再調整萬能分度頭的角度10°。

2）加工時，因為是斜孔，立銑頭旋轉，自定心卡盤固定工件，切削力固定在一個點。為了保證切削穩定、工件不易松動，可以在工件下面墊一塊木板。3）立銑刀的轉速不易過高，約為100～120r/min。立銑頭手柄勻速慢慢進給，加機油冷卻潤滑。

6 結束語

利用立銑床結合分度頭加工斜孔的方法在生產現場通過工藝驗證，以較小的投資、有效的工作時間完成加工，解決了公司的實際困難。