需二次装夹加工的零件加工问题及解决方法

覃德林

摘 要：在带有轴类和套类特征的零件切削过程中，零件的圆跳动或者同轴度要求往往很难达到，特别是要掉头进行二次装夹加工的，对于这类零件，如何做才能确保其加工的精度能够达到所需要的技术要求，本文以玉柴机器中的滤座螺纹连接头为例，浅谈如何有效的控制其精度，确保其符合图纸要求.

关键词：心轴；工艺制定；振动

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）09-017-01

在机器与机构中，零件与零件之间连接往往需要一个中间件做为连接桥梁。以带有轴类和套类特征的零件为例。在这类零件加工中，当批量小或者为单件的时候，传统的加工模式基本上都是采用掉头装夹加工并包上铜皮，采用百分表去校正工件的同轴度和圆跳动再进行加工.受卡盘卡爪的影响，校正的时间有时候往往会用很久，像这种加工方式对操作者劳动强度很大，精度控制不够灵活，无法实现批量生产。针对此种情况，采用螺纹心轴进行二次装夹加工，能够保证其加工精度和提高其生产效率。与一次性装夹的加工方式相比，采用螺纹心轴加工对于这类零件要求更高。要求采用合理的加工方法和切削用量，制定合理严格的加工工艺。严格按照工艺过程进行加工和检验。解决零件加工时产生的圆跳动和振动以及表面粗糙度达不到的要求。

一、工件图样分析：每一个零件要想达到最好的加工质量和最大的加工效率，都离不开对图样的分析，通过分析零件图样，可以确定零件的加工工艺过程，选择最为合理的切削用量，规避加工过程中可能出现的问题并加以解决。

由图样可知，该零件采用一次性装夹加工时只能从孔的那一端开始加工起，采用切槽刀与60°左偏刀进行加工，在加工时由于切槽刀从工件的中间开始往前做横向进给加工，并且加工的部位直径相对较小，加工时容易把工件顶歪，甚至引起工件振动，导致工件的同轴度及圆跳动出现偏差（常出现的振动一般由几个方面构成：1、切削力的变化2、金属材料的弹性变形及加工余量不均匀3、机床传动部件的缺陷及地基振动）。

二、制定加工工艺，合理的加工工艺能有效的控制零件的加工质量和提高生产效率，明确每一个阶段应该做点什么，应该如何做，减少了切削过程中的出错。

1、准备工作（准备工、量具和刀具、材料），合理的刀具可以提高零件的生产效率和保证其表面精度，外轮廓采用93°外圆车刀加工，内孔采用93°镗孔车刀，螺纹采用60°刀尖角的内三角螺纹车刀。

2、细分加工步骤，明确零件的每个部位的加工顺序与加工方式（采用93度外圆车刀先加工零件的左侧端面→粗加33.4MM的外圆→钻孔→粗精加工螺纹的底孔到尺寸要求→倒角加工螺纹→再加工一次工件的端面位置保证下次采用心轴加工时工件形位精度能够得到控制→切断工件并保证工件的总长度，预留长0.5MM→加工一根螺纹心轴并保证心轴和零件的内螺纹刚好是紧配合，长度短5MM，要求心轴要加工出来退刀槽和轴肩位置，轴肩位置与工件的轴线要相互垂直→把前面所加工的工件旋合进心轴，并在工件的带孔一端的端面和心轴轴肩接触的地方放一根直径为0.5—1MM的铜线，要求接触良好，铜线的一端稍微伸出工件外轮廓2MM左右，方便零件加工完毕后对零件进行拆卸，见下图（使用胶钳先拔出铜线，使得工件配合处的螺纹有所松动后再把工件旋出来）→加工零件的右端面并控制零件的总长度→加工零件的外轮廓并控制工件的尺寸，如果采用数控车床加工，要求在加工时刀具必须采用刀具半径补偿，否则零件的圆锥有可能发生干涉导致锥度不合适，在加工外轮廓时因为采用的是心轴加工，并且伸出的长度较长，加工过程中容易引起振动导致工件的表面粗糙度过大，同时引发工件的圆跳动，因此要求加工时采用合理的切削用量和加注足够大流量的切削液，采用机夹车刀加工时，切削用量三要素可以根据车刀性能来决定，以钻石牌的93°外圆车刀为例，粗加工时切削深度（背吃刀量）选择2MM每刀 ，进给速度为0.27MM/r ，主轴转速选择1200r/min，工件预留出0.6MM精加工余量（特别值得注意的是，因为采用的时机夹车刀加工，刀具都带有刀尖圆弧，加工时对工件的挤压特别大，精加工时如果没有足够的余量给予精加工，那么很难加工出来光洁的表面粗糙度，并且余量少的时候车刀与工件之间没有足够的切削压力，加工的时候往往也很容易引起振动，造成工件的表面粗糙度过大和增大工件的圆跳动和同轴度误差。

1、加工工艺的执行，加工严格按照加工工艺方案进行加工，螺纹心轴在加工时必须在车床上一次车削完成，轴肩的位置离卡盘的端面要尽可能的短，增加工件的刚性来减小工件的加工振动（零件伸出的长度越长，端面没有顶尖做支撑的零件加工的时候引起的振动就越大）。在工艺执行过程中，要充分的合理利用切削用量，切削用量的搭配好坏直接影响零件的加工效率和加工质量。精加工时的加工余量不能太大或太小，太大了容易把工件表面刮伤拉毛工件表面，余量太小加工时候不够车刀的刀尖圆弧挤压，难以取得光洁的表面粗糙度（切削用量三要素选择：先选择一个合理的背吃刀量，再选择一个合理的进给速度，最后才选择转速。粗加工时，当刀具与工件及机床刚性允许的情况下可以适当的提升切削用量来提高加工效率）。2、根据图纸要求，检测零件的各个位置的尺寸及公差，以及零件的同轴度和圆跳动情况，表面粗糙度是否达标等。

参考文献：

[11 《车工工艺与技能训练》（中国劳动出版社.2001年版..技校机械类

[2] 《高级车工技能训练》（中国劳动出版社.ISBN 7-5045-0687-7/TG.076（课）机械类高级技工培训教材endprint