复合配合零件的加工

2013-05-15王欣

机械工程与自动化 2013年3期

王欣

（1.湖北工业大学机械学院，湖北武汉 430068；2.苏州相城中等专业学校，苏州相城 215131）

0 引言

电火花线切割机床按切割速度可分为快走丝和慢走丝。快走丝机床的电极丝是快速往复运动的，电极丝在加工过程中反复利用，成本低；慢走丝电极丝作单向低速运行，用一次就废弃掉，成本高，但加工工件表面质量好。本文中的复合配合件选用线切割慢走丝机床加工，以实现精密配合。

1 零件分析和方案选定

1.1 零件分析

图1为7个零件相配的爆炸图，将此零件分为3大部分：第一部分是最中心，用“Ⅰ”表示；第二部分是与I镶嵌的4个小块，分别用“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”、“Ⅴ”表示；第三部分是最外侧的两个大块，分别用“Ⅵ”、“Ⅶ”表示。这7个零件是相互配合的，中间的4个件完全一样，也可以实现互换，最外侧的两个件也是完全一样的，可以实现互换。该复合件配合加工后难以实现嵌入平滑顺畅，因此加工的配合间隙越小越好，此零件的配合间隙为单边0.004 mm。

1.2 方案选定

对该复合配合件分析后，初步确定了以下两种加工方案：

（1）每个零件切4刀，尽量在平面上选择切留量，最后一刀将工件切断。该方法加工简便、省时间，缺点是最后一刀切下时，很明显切留量部分只加工一次，其表面质量与其他切4刀的相比差很多，而且切断的地方工件容易变形，表面有切割痕迹，需进一步修整才能完成工件配合。

（2）每个零件切4刀，尽量在平面上选择切留量，第四刀切到切留量的位置暂停，将丝剪断，选厚度为0.2 mm的铜片剪好塞入切割缝中，用502胶水粘接，切留量部分同样切割4次。该方法的优点是加工后，工件配合顺畅，与方案（1）比较，加工后的零件变形小，切割完成后不易留下太多的切割痕迹，后期的修整工作少；缺点是粘接需要一定的技术和耐心，且加工时间长。

综上，笔者选用方案（2），配合间隙为单边0.004 mm。

图1 七个零件相配的爆炸图

2 加工工艺分析

2.1 加工前的准备

本次加工选用沙迪克AQ360L慢速走丝机床，选用纯度高、韧性好、组织均匀、高耐磨的日本模具钢SKD11作为工件材料。取30 mm厚的材料，打一个穿丝预孔，置于机床台面上，用千分表校准，平面度控制在5μm以内并压紧工件。

2.2 加工工艺

先加工图1中的“Ⅰ”、“Ⅵ”、“Ⅶ”3个零件，尺寸不要缩放。然后再加工“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”、“Ⅴ”4个零件，此4个零件单边缩小0.004 mm，这样与“Ⅰ”、“Ⅵ”、“Ⅶ”3个零件单边配合间隙为0.004 mm。加工这7个零件，切残留量之前都要进行粘接，粘接的好坏直接影响镶嵌配合是否顺畅。当单个零件大部分外形加工完成后，用气枪吹干切割后的缝隙，塞入厚度为0.2 mm的小铜片，滴入502胶水，等待一段时间让胶水完全干透后继续加工残留量，加工完成后将零件泡入丙酮中，待502胶水完全融化后取出，清洁完成后上油。将加工好的零件逐一嵌入，并达到可互相调换位置且镶嵌精度一致，手感良好的目的。加工完成后如图2、图3所示。