徐燕紅

衢州市工程技術(shù)學(xué)校，浙江衢州 324000

隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，科技在現(xiàn)代化社會(huì)中占據(jù)有越來(lái)越大的比重。在機(jī)械領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床漸漸取代了普通機(jī)床的主導(dǎo)地位，因?yàn)槠渚哂懈咝?、可控性等特點(diǎn)。但是，我們不能完全摒棄普通車(chē)床的學(xué)習(xí)和研究，因?yàn)樗菙?shù)控機(jī)床發(fā)展的基礎(chǔ)，可以有效的培養(yǎng)工作人員的相關(guān)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。該文章是對(duì)普通車(chē)床加工球槽進(jìn)行分析，其具有特殊的定位元件和夾具選擇，并且由于其主要是在銑床上進(jìn)行加工，其中會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

1 定位及夾具選擇

球槽在加工時(shí)，工件的定位基面為外圓面，通常采用的定位元件為V形塊或者心軸。

1.1 V形塊

V形塊用來(lái)定位的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)稱(chēng)性好，即使工件存在加工誤差，導(dǎo)致作為定位基面的外圓尺寸存在誤差，但是在V形塊上定位可以保持工件的定位基準(zhǔn)始終處在V形塊的對(duì)稱(chēng)中心，并且還具有安裝的方便性。有的V形塊工作面上鑲有淬硬鋼或者是硬質(zhì)合金鑲塊，這種形式的V形塊具有較大的摩擦力，通常用于工件直徑較大的情況下。V形塊根據(jù)活動(dòng)性，可以分為固定式和活動(dòng)式，固定式V形塊通常在夾具體上進(jìn)行裝配，用兩個(gè)短定位銷(xiāo)和螺釘進(jìn)行連接，使得固定式V形塊具有加緊及限制工件自由度的作用；浮動(dòng)式V形塊通常是通過(guò)彈簧實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)的，其自由度限制少，比如說(shuō)浮動(dòng)式短V形塊限制一個(gè)自由度。

1.2 心軸

球狀工件利用心軸定位較少，由于這種定位形式要求的定位精度十分高，當(dāng)時(shí)工件的軸向位移難以保證，通常被用于工件具有定位孔，并且其精度要是高于或等于IT7的磨削和精車(chē)加工。心軸包括有三種基本結(jié)構(gòu)，包括錐形心軸、過(guò)盈配合的圓柱心軸、間隙配合心軸，需要工作人員從實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇。

1.3 夾具選擇

對(duì)球形工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，通常的夾具是三爪定心卡盤(pán)。這種夾具存在的缺點(diǎn)是其本身存在一定的精度誤差，使得其加工出來(lái)的槽的位置難以保證，并且還會(huì)存在以下的問(wèn)題：第一，球狀工件進(jìn)行夾緊時(shí)只有三點(diǎn)接觸卡爪，旋轉(zhuǎn)自由度不能進(jìn)行限制，若加工銑削的力過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)而造成廢品；第二，難以保證槽的對(duì)稱(chēng)面穿過(guò)球的中心。

2 銑削加工

在普通車(chē)床上進(jìn)行球槽加工，通常采用的是銑削加工。

2.1 銑削加工的特點(diǎn)

銑削加工的特點(diǎn)有3個(gè)：第一，銑削加工的生產(chǎn)率高，由于銑刀屬于多齒刀具，在工作時(shí)參與切削運(yùn)動(dòng)的刀刃長(zhǎng)，并且銑削的主運(yùn)動(dòng)為刀刃旋轉(zhuǎn)，便于高速銑削，使得生產(chǎn)率高；第二，銑削易產(chǎn)生振動(dòng)，由于銑刀的刀齒在進(jìn)行切入和切出時(shí)易產(chǎn)生沖擊，工作刀齒數(shù)進(jìn)行增減，造成銑削力產(chǎn)生變化，容易造生振動(dòng)；第三，刀齒的散熱條件好，銑刀在切削完成后，可以得到一定的冷卻，使得散熱條件比較好。

2.2 銑削加工的方式

銑削的加工方式可以分為端銑法和周銑法。端銑法是用端面刀齒加工平面，可以通過(guò)調(diào)整銑刀和工件的相對(duì)位置、調(diào)節(jié)刀刃切入的深度來(lái)達(dá)到改善銑削效果的目的；周銑法是用圓柱銑刀的圓周刀齒加工平面，其工作的刀齒數(shù)與加工余量密切相關(guān)，多數(shù)只有1～2個(gè)，它除了可以加工平面之外，還可以方便地進(jìn)行溝槽加工。銑削可以根據(jù)加工槽形狀的不同，分為不同的形式，例如：直角溝槽可以在立式銑床上采用立銑刀銑削，角度溝槽有對(duì)應(yīng)角度銑刀在臥式銑床上進(jìn)行加工，T形槽和燕尾槽則有帶柄的專(zhuān)用槽銑刀在立式銑刀上進(jìn)行銑削。

3 加工誤差

3.1 槽寬誤差

加工球槽時(shí)，槽寬的加工誤差是由于車(chē)床主軸存在有徑向跳動(dòng)或者是由刀具的安裝不正引起的，而主軸的軸向攢動(dòng)對(duì)槽寬的影響不大。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)車(chē)床主軸單邊跳動(dòng)時(shí)，由于刀具沒(méi)有單邊跳動(dòng)，而是上下跳動(dòng)，當(dāng)?shù)毒呦蛏咸鴦?dòng)時(shí)，主軸與刀具的切點(diǎn)單邊移動(dòng)，造成槽寬誤差；當(dāng)?shù)毒甙惭b不正時(shí)，并且主軸跳動(dòng)時(shí)，主軸與刀具的交點(diǎn)偏移更加嚴(yán)重，造成更大的槽寬誤差。

3.2 槽深誤差

槽深誤差是由于刀具的軸線(xiàn)與工件不在同一水平面上或者是工件的球軸線(xiàn)偏移，并且工件軸水平偏移影響槽深、球孔垂直度，最終造成槽深誤差。

4 結(jié)論

總而言之，普通車(chē)床加工球槽的方法需要進(jìn)行深入研究。為了減小槽的加工誤差，需要首先調(diào)整車(chē)床的系統(tǒng)誤差，解決零部件松動(dòng)等問(wèn)題，還要讓槽靠近主端面進(jìn)行加工。同時(shí)為了較少刀的跳動(dòng)量，需要采用剛度高的夾具，刀軸端還要有中心孔。本文首先介紹加工球槽的定位元件和夾具選擇，然后分析槽銑削加工的方式，最后研究球槽的加工誤差。希望讀者能夠有所收獲，為我國(guó)機(jī)械事業(yè)出一份力。

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