1. 產品簡介

 

 

　　圖1所示零（líng）件是我公（gōng）司最近加工的一種凸輪軸齒輪，該齒輪是外圓較大，厚度較薄的盤形零（líng）件，精度要求較高。從圖1中可以看出該零件需要：①加工出一單鍵，鍵的（de）加工精度影響該零件與（yǔ）發動機凸輪軸的準確定位，同時鍵的（de）中心線和齒槽中心線的角度又決定正時標（biāo）記的加工精度。②銑24個φ21mm的沉孔（其中1個（gè）為帶芯孔），帶芯孔為點火標記，其餘孔是正時標記。它（tā）們的加工精度決定（dìng）著發動（dòng）機的配氣（qì）定時和點火時刻。如（rú）果采用傳統（tǒng）的加工（gōng）方法，在搖臂鑽床（chuáng）上用鑽模加工（gōng），幾乎不可能達到圖樣要求。目前，我公司用型號為L6120C的臥式拉床和型號為VMC1060立式加工中心完成上述工序的加工。

　　2. 產品在加工中（zhōng）存在的問題及原因分析

 

　　該產（chǎn）品在試製過程中，加（jiā）工出的孔有80%的孔位（wèi）置度超差，均在（zài）0.25mm左右，而（ér）且孔的底部有不平現象。此零件所用刀具都是高速鋼，23個φ21mm的沉孔加工粗（cū）銑刀、精銑刀都用鍵槽銑刀，檢測（cè）設備（bèi）為三坐標測量儀。加工完成該工序用時19min，顯（xiǎn）然，加工（gōng）時間較長。

　　針對上述問（wèn）題進行認真分析，可能原因有5個：①切削用量選用。②加工用程序。③加工建（jiàn）立（lì）的工件坐標係。④粗銑刀、精銑刀切削刃沒有（yǒu）磨平。⑤按正常加工，給底（dǐ）麵留有0.2mm的加（jiā）工餘量，鍵槽銑刀剛性不足，引起刀具振（zhèn）動，影響了加工工件的位置度。

　　針對上述原因，結合加工其（qí）他工件的經驗，進行（háng）一一分析總結：

　　（1） 切削用量選用時，工件所用材料SCM420H（相當於國產20CrMo），其抗拉強度σ=900MPa。所選用刀具和參數（shù）如附表所示。

 

　　（2）零件程序：對程序進一步修改，把相對坐標改（gǎi）為絕對坐標重（chóng）新編程，加工後工件經檢驗後沒有差別。

　　（3）工件坐標係：經過多次重複找正，定（dìng）位精度在0.01mm以內（nèi）。

　　（4）粗銑刀和精銑刀底麵有中凹現（xiàn）象（xiàng），經過外圓磨床靠平底麵（miàn），工具磨重新開後（hòu）角，後角（jiǎo）為6° ～8° 。

　　（5）考（kǎo）慮到鍵槽刀剛（gāng）性不足，定心精度不高，引起刀（dāo）具（jù）的振動從而造成加工工件位置度超差：針（zhēn）對這一問題，讓精銑刀剛剛接觸底平麵0.02～0.03mm。這（zhè）樣一來就保證了加（jiā）工工件的位置度要求，一般均在（zài）0.06mm以內，表麵粗糙度完全可以滿足（zú）工（gōng）藝要求；產品上量（liàng）後精銑刀改用（yòng）硬質合 金 銑 刀 ， 該 產 品 帶 芯 孔 的 精 銑 刀 外（wài） 徑 為φ210 . 0 40 mm，帶芯孔的（de）精銑刀轉速為800r/min，進給量為0.05mm/r；φ21mm孔的粗銑（xǐ）刀轉速為（wéi）1 000r/min，進給量為0.08mm/r。加工時間縮短12min，且（qiě）加工質量得到較大提高。

　　3. 專用檢具的加工及調整

　　原來每調整一次機（jī）床或重新（xīn）換刀，必須在三坐標上檢查首件，並且每班都要按1/20的抽檢率在三坐標上檢查。這樣一來，效率較低，不（bú）能滿足擴產上量的需（xū）求。

　　由於（yú）該工件同（tóng）時存在尺寸誤差和形狀誤差，尺寸、形狀和位置誤差都會影響零件的實際輪（lún）廓。根據（jù）公差要求的獨立（lì）原則和相關原則（包容原則和最大實體（tǐ）原則），設計製造（zào）如圖2所示的（de）專用檢（jiǎn）具。

 

　　檢具加工：該檢具在坐標鏜床上加（jiā）工12個（gè）φ28mm孔，保證（zhèng）其中一孔與支（zhī）架10的夾角（jiǎo）為36.655° ，其餘孔與之均布，並保證各孔的位置度不大於（yú）φ0.012mm；然後配磨襯套2與12個φ28H7的孔（kǒng）有0.01～0.015mm的過盈量；定位心（xīn）軸11的槽寬為6.005mm，對稱度為0.01mm；檢驗插（chā）銷1的尺寸分為兩組φ21－0－0.01mm和φ21－0.06－0.07mm；檢驗量塊3的（de）厚度為6－0－0.002mm。

　　4. 檢具調整及使用

　　此檢具按圖示的檢驗方法對工件進行檢驗，既（jì）保（bǎo）證了鍵齒角度，又保證了孔的位置度。該檢具（jù）定位精度要求高，用一般的機械加工手段難以達到所規定的精（jīng）度要求。如果（guǒ）采用調整法裝配（pèi），便能達到要求精度（dù）。其主要依據是用標準（zhǔn）樣件調整（zhěng），樣件的精度要求工件的鍵槽角度為±0.01° ，沉孔位置度為±0.03mm以內，加工出這樣的樣件以三坐標測量儀的（de）檢驗數據來調整機床程序，並與三坐標測量儀的（de）檢驗結（jié）果相互比較。

　　下麵是調整（zhěng）檢具的步（bù）驟:

　　（1）把定位心軸（zhóu）支架（jià）按加工好的（de）螺紋進行裝配，螺釘（dìng）不要旋緊。

　　（2）把標準樣件裝在定位心軸上，樣件24個φ21孔實測（cè）φ21.06mm，在用事先加工好的（de）軟檢驗插銷尺寸為φ21.01～φ21.02mm插入樣件孔內。

　　（3）用檢驗量塊插入定位心軸與樣（yàng）件槽中，擰緊定位心軸螺釘。直到檢驗量塊取（qǔ）出與插入（rù）沒有大（dà）的阻力。旋緊螺釘，配作定位銷。

　　（4）看定位銷與齒的接觸情況，帶緊螺釘，用紅丹粉看定位銷（xiāo）與齒麵的接觸（chù），調整到接觸良（liáng）好，配作定位銷。

　　（5）把（bǎ）樣件裝在另一邊，用軟插銷插入孔中，看定位銷與齒麵接觸情（qíng）況，調（diào）整（zhěng）到接觸良好，旋緊螺釘，配作定位銷（xiāo）。

　　5. 工件的（de）檢驗

　　鍵寬的檢驗是（shì）根據鍵寬尺（chǐ）寸（cùn）要求，設計了專用的鍵寬塞規，該塞規分為通、止端，工（gōng）件（jiàn）檢驗時，應該通端必須通過而止端不能通過。用調整好的專用檢具和鍵寬塞規，檢（jiǎn）驗加工完（wán）成的編號為（wéi）1與2的工件，檢驗結果合格。用三坐標測量儀複檢上述工件，檢驗結果也合（hé）格。

　　6. 結語

　　根據以上方法調整（zhěng）的檢具具有定位準（zhǔn）確、檢測精確和使用方便的優點並（bìng）且任意抽取該檢（jiǎn）具檢驗的產（chǎn）品在三坐標上檢，其結果一致。該檢具的調整方法可廣泛應用於同種（zhǒng）或類似（sì）產品的檢測上。