余正存

摘要：數(shù)控車床目前是機(jī)械加工中應(yīng)用最廣泛的，其加工效率高，穩(wěn)定性能強(qiáng)。圓球是機(jī)器中最常見的部件，其制造方法形形色色，加工難度在于如何控制使過切、欠切現(xiàn)象不會發(fā)生，保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：圓球;圓弧車刀;夾具

中圖分類號：TG519.1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）35-0100-02

Abstract： CNC lathe is the most widely used in machining， and its machining efficiency is high and its stability is strong. The ball is the most common part in the machine. Its manufacturing methods are varied. The difficulty of processing lies in how to control over-cutting and undercutting， ensure processing quality， and improve production efficiency.

Keywords： a ball; arcing knife; work holder

圓球十字槽的主要作用是轉(zhuǎn)向部件之間的鏈接件。如何保證其加工精度，提高加工效率，降低加工成本？本文主要對圓球十字槽加工方法進(jìn)行了研究，主要包括刀具選擇、夾具設(shè)計(jì)等。刀具的選擇直接影響著零件的加工效率和質(zhì)量，夾具設(shè)計(jì)與裝夾，直接決定著零件的生產(chǎn)效率和零件上相互位置關(guān)系。

1 零件加工技術(shù)要求

零件圖如圖1所示，要求銳角倒鈍，零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦等損傷零件表面的缺陷，未注形狀公差應(yīng)符合GB1184-80的要求，材料為45#鋼。該材料綜合機(jī)械性能好，即具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性，應(yīng)用廣泛。毛坯為φ85×100的棒料。零件的尺寸、表面質(zhì)量、位置關(guān)系要求較高，加工難度在于工件裝夾及輔助夾具設(shè)計(jì)。

2 加工工藝制定

先加工工藝臺階及中心孔，為后續(xù)的批量加工作準(zhǔn)備。以φ6為定位基準(zhǔn)，采用一夾一頂?shù)难b夾方式，完成圓球表面加工。由于加工過程中采用輔助夾具，裝夾難度較大，為保證加工質(zhì)量，因此在一次裝夾中，完成圓球表面的粗精加工，如圖3所示。在進(jìn)行粗加工時(shí)，為了提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，在刀具選擇上，防止與頂尖、卡盤發(fā)生干涉，本例選擇左右偏刀如圖3，在精加工球面時(shí)，采用R4mm的圓弧車刀，在粗精車11mm的槽時(shí)，選用了4mm切槽刀。如果車刀圓弧選擇較大，或者切槽刀刀尖較寬，在車削時(shí)不但增加背向力，從而對工藝剛性產(chǎn)生較大的影響，而且由于接觸面的增加，容易產(chǎn)生振動。如果選擇圓弧車刀為粗加工刀具，雖然在精加工余量均勻上有優(yōu)勢，但由于圓弧車刀在切削時(shí)接觸面積較大，背吃刀量不宜選擇過大，再加上工藝系統(tǒng)剛性較差，從而對表面質(zhì)量和尺寸精度產(chǎn)生影響，降低了生產(chǎn)效率。采用左右偏刀粗車，圓弧車刀精車，不但不影響加工精度，反而提高加工效率。粗精加工結(jié)束后，在裝夾方式不變的情況下，對11mm的槽進(jìn)行粗精加工，然后卸下工件，取除？準(zhǔn)7的兩個(gè)臺階，為下一道工序做準(zhǔn)備。切削參數(shù)的合理與否，直接決定著加工工件的質(zhì)量，在切削參數(shù)上，本例中粗、精車主軸轉(zhuǎn)速為300-450r/min，背吃刀量為1.5mm，進(jìn)給速0.12mm/r，留0.3精加工余量，精加工為進(jìn)給速度0.08mm/r。這樣的刀具參數(shù)，主要考慮到定位基準(zhǔn)剛性較差。在裝夾方式不變的情況下，對11的槽進(jìn)行粗精加工，加工結(jié)果如圖4，然后卸下工件，取除兩個(gè)臺階，為下一道工序做準(zhǔn)備。

3 夾具的設(shè)計(jì)與裝夾

接下來，就是夾具的設(shè)計(jì)與制造。上道工序中，已經(jīng)對圓球和槽進(jìn)行了粗精加工，對于圖1的再加工，就必須考慮到下一道工序的定位基準(zhǔn)和裝夾方式。根據(jù)所加工零件實(shí)物和對零件圖紙的分析，11mm兩個(gè)槽是垂直的，得出只能以11mm的槽為定位基準(zhǔn)的結(jié)論，以11mm的槽作為定位基準(zhǔn)，完全可以滿足加工要求，保證相互位置關(guān)系和尺寸精度。以11mm的槽作為定位基準(zhǔn)，就必須設(shè)計(jì)制造出相應(yīng)的夾具如圖5兩個(gè)，夾具與11mm要達(dá)到過度配合，防止在加工時(shí)發(fā)生位置變化。

制造夾具時(shí)要保證兩個(gè)夾具大小必須相等，一是為了保證對11mm槽的加工質(zhì)量，便于排削，提高刀具使用壽命;二是為切槽刀對刀時(shí)提供定位，提高零件加工精度。最終裝夾如圖6所示。然后以夾具側(cè)邊為基準(zhǔn)對刀，完成對零件最終的加工。

4 結(jié)束語

本文主要研究了圓球十字槽的加工方法，主要包括刀具、切削用量的選擇、夾具設(shè)計(jì)等。意在提高球體零件的加工精度和加工效率，保證了球體零件的加工質(zhì)量，比起傳統(tǒng)的加工方法，更具優(yōu)勢，發(fā)揮輔助夾具在實(shí)際加工中的優(yōu)勢。

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