劉文寬， 李景慧， 盛玉華

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾161005）

0 引言

螺紋聯(lián)接是機(jī)械結(jié)構(gòu)中常用的基本要素之一，對(duì)于形狀不規(guī)則零件的螺紋加工，車(chē)床裝卡及找正比較困難。例如圖1所示工件，一端內(nèi)孔有螺紋結(jié)構(gòu)，如果想用車(chē)床直接加工，有著2個(gè)最基本的問(wèn)題相制約：首先無(wú)法正常進(jìn)行四爪卡盤(pán)裝卡；其次沒(méi)有找正基準(zhǔn)及供中心架使用的位置。這時(shí)候我們加工方案的基本思路就是用制作工裝的方法，來(lái)進(jìn)行零件的螺紋加工。但如果生產(chǎn)的是單件，制作的工裝又比較復(fù)雜，其成本高且制作周期較長(zhǎng)。此時(shí)可以考慮用數(shù)控銑床進(jìn)行螺紋加工。以圖1零件為例，我們做了兩種螺紋的加工方案，分別為制作工裝在車(chē)床上加工和在數(shù)控銑床上直接加工，進(jìn)行對(duì)比，分析它們的加工工藝性、效率、質(zhì)量、成本。

圖1 形狀不規(guī)則零件

1 零件結(jié)構(gòu)及加工要求

首先我們分析零件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)給定要求，從圖2可以看出工件長(zhǎng)度625 mm、高度320 mm，左端有一R70H6的半孔，右端螺紋規(guī)格M80×6、有效長(zhǎng)度225 mm，在距中心線45+0.1

0尺寸有一φ40H7孔貫穿螺紋，螺紋中心線對(duì)全長(zhǎng)左端面有垂直度φ0.02 mm的要求；從圖3可以得出零件寬度135 mm。

圖2 零件結(jié)構(gòu)一

2 車(chē)床加工方案的確定

我們根據(jù)零件結(jié)構(gòu)可以明顯看出，此零件如果在車(chē)床進(jìn)行螺紋加工需要有5個(gè)技術(shù)加工難點(diǎn)需要考慮，分別為：1）工件裝卡問(wèn)題，2）如何確定工件找正基準(zhǔn)；3）中心架如何合理的使用；4）螺紋軸向中心線對(duì)全長(zhǎng)左端面φ0.02 mm如何保證；5）φ40H7 通孔與螺紋加工相互影響精度。

圖3 零件結(jié)構(gòu)二

分析出困難所在，我們一一解決，為解決零件裝卡、找正、合理使用中心架等問(wèn)題，可以使用一種直接定位加工的工裝，并使用可調(diào)整架套，以便于合理使用中心架，含零件的加工工裝簡(jiǎn)圖如圖4所示。

圖4 加工工裝

工裝主要由7部分，共計(jì)46個(gè)零件組成，工裝的使用方法如下：

1）首先待加工零件的機(jī)臺(tái)要自車(chē)卡盤(pán)，自車(chē)的卡盤(pán)做為一個(gè)基準(zhǔn)平面，然后使用莫氏5號(hào)錐度的定位芯軸1安置在主軸內(nèi)，自車(chē)芯軸1與彎板2配合部位，間隙為0.02mm。

2）通過(guò)芯軸1定位及4-M24 T型槽螺栓將彎板把合在卡盤(pán)上，要求彎板與卡盤(pán)之間間隙小于0.02 mm。

3）將工件安置在彎板上，工件與彎板所接觸部位均要求間隙小于0.02 mm，并用芯軸7定位，通過(guò)壓板，將工件緊固在彎板上。

4）上架套，通過(guò)螺栓來(lái)調(diào)整架套。

因?yàn)楣ぜ仓玫焦ぱb上之后不進(jìn)行找正，而是通過(guò)銷(xiāo)軸7及兩個(gè)面定位，所以工裝的制作精度要求很高。各接觸面需要刮研，要加工的零件到達(dá)此序時(shí)要留相應(yīng)的工藝臺(tái)面，其各接觸面相應(yīng)的平面度及垂直度均要達(dá)到0.01 mm以?xún)?nèi)，否則是加工不出圖紙給定要求的零件的。考慮到螺紋貫穿的φ40H7孔，如先于螺紋完成，在生產(chǎn)螺紋時(shí)會(huì)有斷續(xù)切削現(xiàn)象，加工過(guò)程中可能會(huì)讓刀；后于螺紋加工，孔周邊的螺紋會(huì)產(chǎn)生變型，修復(fù)困難。考慮到這些，我們決定先加工孔，然后鑲裝工藝芯軸7兼之定位，這樣定位及補(bǔ)償螺紋加工就都照顧到了。

3 數(shù)控銑床的加工

只要是三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床均可，我們的方案選用數(shù)控銑床（BMTCNC110）加工中心，此機(jī)床由齊二機(jī)床（集團(tuán)）有限公司于2008年引進(jìn)羅馬尼亞技術(shù)制造而成，屬于臥式數(shù)控銑鏜床，采用的系統(tǒng)為SIEMENS840D，在加工螺紋過(guò)程中X、Y、Z三軸聯(lián)動(dòng)，用來(lái)加工圖示零件時(shí)，安卡、找正都比較簡(jiǎn)單，但是為了防止斷續(xù)切削加工帶來(lái)的螺紋不連續(xù)性，仍使用補(bǔ)償芯軸，在加工時(shí)只需編寫(xiě)如下程序：

M4S110

G54G90G1X0Y0Z0F1500

G1Y11.37 F30

G2Y11.37 X0 J11.37 IOZ444 TURN=73

G1X0Y0

G0Z300

=eof

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)照方案及實(shí)際加工結(jié)果，可以很明顯得出：用數(shù)控銑床加工此零件的螺紋，相對(duì)于車(chē)床加工來(lái)講，極大程度上提高了工作效率和加工質(zhì)量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加工過(guò)程中安全可靠。雖然數(shù)控銑床的小時(shí)單價(jià)較高，但相對(duì)于制作工裝的成本及綜合考評(píng)，卻是很大程度上降低了費(fèi)用的支出，所以在數(shù)控技術(shù)日益多元化的當(dāng)代，用傳統(tǒng)的加工方法較為困難時(shí)，不妨考慮一下數(shù)控技術(shù)。