杆類球麵零件旋風（fēng）切削的加工計（jì）算和調試
2014-3-13 來（lái）源： 作者：鄭州煤礦機械集團公司 傅廣義 楊民
在實際（jì）生（shēng）產中經（jīng）常碰到車削圓球（qiú）麵, 除了單件生產采用雙手控製法加工（gōng）外, 大都采用旋（xuán）風（fēng）切削法加工。用旋風切削圓球麵時, 需要根據工（gōng）件（jiàn）球麵的形狀計算出（chū）刀具盤旋轉軸（zhóu）線應與（yǔ）工件旋轉軸線的夾角（jiǎo）α、以及刀具盤（pán）上兩刀（dāo）尖間（jiān）的距離AB 。
如圖1 、圖2 、圖3 中所示各類型杆類球麵零（líng）件有一顯著特（tè）點, 即球麵頭部有一中心孔, 做為各工序基準, 為保證後序工序加（jiā）工, 在加工球麵時, 應予保留（liú）, 這樣就等於在（zài）該處有一小球缺, 此時, 若加（jiā）工如圖1 、圖2 、圖3 所（suǒ）示各類型零件（jiàn）的球麵時, 其刀具盤旋轉軸線與工件旋（xuán）轉軸線的夾角α和刀具盤上兩刀尖間的距（jù）離AB 的計算公式（shì）分（fèn）別為
式中 d ———右端小球缺直（zhí）徑
D ———球麵（miàn）工件左端尺寸
SR ———球麵半徑
———工件中心與小球缺的夾角
———刀具盤辶回轉中心與小球缺（quē）夾角 α———刀具盤辶回轉中心與工件軸線夾角
AB ———刀具盤上（shàng）兩刀尖距離
按計算的α角（jiǎo）將刀具盤（pán）旋轉軸線（xiàn）與（yǔ）工件旋轉軸線的（de）夾角α調整（zhěng）好（hǎo）, 並按計算（suàn）出的AB 尺寸將兩刀尖（jiān）調正好, 並（bìng）保證（zhèng）兩刀尖在同一旋轉平麵內, 其所在旋轉平麵垂直於刀具盤旋轉軸線, 然後試切球麵,測量球麵外徑的橢圓度, 按（àn）其橢圓度誤差調整刀盤旋轉軸線與球麵中心（xīn）的軸向位置。
當（dāng）試切（qiē）的球麵如圖4 所示, 其中D 為實（shí）測尺寸, D1為正確尺寸。D > D1時, 說明刀（dāo）盤（pán）旋轉軸線與工件旋轉軸線的交點在球（qiú）麵中心的左側, 此時應將（jiāng）交點往右移, 即調（diào）整工件（jiàn）和刀盤的相對位置, 再試切直至橢圓度（dù）消失為止。當試切的球麵如圖5 所示,D < D1 時, 說明刀盤（pán）旋轉軸線與工件旋轉軸線（xiàn）的交點在球麵中心的（de）右側, 此時應將交點往（wǎng）左移, 即調整工件和刀盤的相對位置, 再試切直至橢圓度消（xiāo）失為止。對於圖1 球冠和圖2 半球麵可用圓（yuán）弧樣板檢驗球麵質量。此外在加工上述各類型（xíng）球麵時, 要特別注意工件與刀盤的相對位置（zhì）, 從而保證一批工件在加（jiā）工中始終處於正確位置。
在圖5中, 定位銷套6 內孔尺寸為
,定位銷7 的（de）導向外圓尺寸為
,定（dìng）位銷定位外圓尺寸為
,工（gōng）件定位孔尺寸為
；根據氣缸（gāng）蓋加工工藝, 要求 尺寸為47 ±0.05mm, 因此我們設計（jì）定位銷底孔到導向孔的距離（lí） 為47 ±0.015mm。由（yóu）於專用機床夾具上定位銷（xiāo）與定位銷套之間存在間（jiān）隙δ1 , 定位銷與工（gōng）件上的定（dìng）位孔之間存在間（jiān）隙δ2 , 將導（dǎo）致工件下垂δ1/2+δ2/2 。當工件在第一台（tái）專用（yòng）機床上加工（gōng）再經過生產線上近20 台專用機床插入定位後, 工件上的定位銷孔孔徑會因磨損而變大, 由此產生的間（jiān）隙為δ3(約為0.02 ～ 0.03mm), 使工件下垂量增（zēng）大。
,定位銷7 的（de）導向外圓尺寸為,定（dìng）位銷定位外圓尺寸為,工（gōng）件定位孔尺寸為；根據氣缸（gāng）蓋加工工藝, 要求 尺寸為47 ±0.05mm, 因此我們設計（jì）定位銷底孔到導向孔的距離（lí） 為47 ±0.015mm。由（yóu）於專用機床夾具上定位銷（xiāo）與定位銷套之間存在間（jiān）隙δ1 , 定位銷與工（gōng）件上的定（dìng）位孔之間存在間（jiān）隙δ2 , 將導（dǎo）致工件下垂δ1/2+δ2/2 。當工件在第一台（tái）專用（yòng）機床上加工（gōng）再經過生產線上近20 台專用機床插入定位後, 工件上的定位銷孔孔徑會因磨損而變大, 由此產生的間（jiān）隙為δ3(約為0.02 ～ 0.03mm), 使工件下垂量增（zēng）大。
由以上計（jì）算可知（zhī）, 以一圓柱銷、一菱型銷懸掛在垂直麵（miàn）上定位的方式進行加工（gōng）, 一方麵部分工（gōng）件會超差（chà）, 另（lìng）一方麵即使加工（gōng）出的工件尺（chǐ）寸符合工藝要求, 也大多（duō）處在公差下限(理想狀態是公差處於中限), 這將（jiāng）降低機床的穩健性。
根據以上分析, 筆者通過反（fǎn）複（fù）總結專用機床製造與大修過程中的經驗, 提出在設計精加工專用機床夾具時, 將定位銷底（dǐ）孔到其它導向孔的距離增大Δy , 以彌補工件的下垂量
上述公式適用於被加工（gōng）孔位（wèi）於定（dìng）位銷底孔下部的情（qíng）況。若待加工孔位於定位銷（xiāo）上邊（biān）, 設計夾具時要將定（dìng）位銷底孔到其它導向孔的距離減少Δy 。
將上述改（gǎi）進後的定位（wèi）設計方案應用於實際生（shēng）產, 取得很好（hǎo）的效果:所（suǒ）加工的氣缸蓋上各孔到定位銷孔的距離公差大多處在中限, 使工件廢品率降為零, 大大提（tí）高（gāo）了機床（chuáng）的穩健性。
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如（rú）果您有機床（chuáng）行業、企業相關新聞稿件發表（biǎo），或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部（bù）， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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