■新鄉(xiāng)市新機(jī)創(chuàng)新機(jī)械有限公司 （河南 453000） 曹高峰 王艷華 王乃超

高精度中心孔車削加工工藝

■新鄉(xiāng)市新機(jī)創(chuàng)新機(jī)械有限公司 （河南 453000） 曹高峰 王艷華 王乃超

摘要：本文介紹了一種在加工中心上車削高精度中心孔的加工方法。該方法是把車削原理使用在小型立式加工中心上，最終解決了實際問題，提高了生產(chǎn)效率。

我公司生產(chǎn)的一種零件，材料為T10A，硬度要求為60～65HRC，如圖1所示。

利用小型立式加工中心定位精度高的優(yōu)勢，打破小型立式加工中心的正常工作模式，讓小型立式加工中心主軸夾住工件，在工作臺上裝夾刀具，編制程序車削60°中心孔，使60°中心孔的角度誤差控制在0～-2′。

該零件60°中心孔的形狀精度要求很高，公差范圍為0～-4′，表面粗糙度值Ra=0.8μm，該中心孔與外圓的同軸度為φ0.01mm。

1. 原工藝加工方法

按常規(guī)工藝，由于該零件中心孔精度、表面粗糙度值要求都很高，且淬火硬度高達(dá)60HRC，中心孔又較大，因此制定的工藝流程如下：車（由于該件較短，兩件互為卡頭，中心孔及外圓留磨量）→淬火→中心孔磨→外磨→切開。但檢測結(jié)果是中心孔精度很差，廢品率超過了50%。因精磨時反復(fù)精修砂輪導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，檢測更是費(fèi)時費(fèi)工，每一個工件都需三坐標(biāo)檢測。導(dǎo)致問題的原因如下：中心孔磨床是國產(chǎn)老設(shè)備，精度不高，受人為因素影響較大，難以保證工件質(zhì)量穩(wěn)定。故又尋求外協(xié)廠家用進(jìn)口的高精度中心孔磨床加工，中心孔精度能夠保證，但成本很高，且不能保證配套周期。

圖1

2. 第一次工藝改進(jìn)

在數(shù)控車床上一次裝夾車削外圓及60°中心孔。其工藝流程為：車（兩件互為卡頭，中心孔及外圓留磨量）→淬火→精車→切開。嘗試工件淬火后在數(shù)控車床上采用陶瓷刀片和立方氮化硼刀片一次裝夾車削外圓及60°中心孔。結(jié)果如下：表面粗糙度值完全能夠達(dá)到要求，但是中心孔的形狀精度無法保證，超差鉸大，并且角度很不穩(wěn)定。分析原因是數(shù)控車床兩軸聯(lián)動的運(yùn)動精度不能滿足要求，因為在編制車削60°錐孔程序時考慮了進(jìn)給系統(tǒng)的傳動間隙，增加了足夠的車削錐孔前的空行程，然而車出來的中心孔仍然出現(xiàn)了角度不穩(wěn)定的情況。

3. 第二次工藝改進(jìn)

經(jīng)過多次試驗，嘗試了不同的加工方法，結(jié)果都不盡如意，于是嘗試改變思路，利用小型立式加工中心定位精度高的優(yōu)勢，把車床上的車削方式用到了小型立式加工中心上，讓小型立式加工中心主軸夾住工件，工作臺上裝夾刀具，編程序車削外圓及60°中心孔。該方案的加工原理與車床的加工原理基本相同，主要區(qū)別是：車床是刀具走運(yùn)動軌跡，小型立式加工中心是主軸走運(yùn)動軌跡。依據(jù)這一思路進(jìn)行試驗，結(jié)果非常理想，60°中心孔精度完全達(dá)到了圖樣要求，誤差在0～-2′之間，表面粗糙度值Ra=0.8μm，同軸度為φ0.01mm。

在加工中心上車削外圓及60°中心孔的具體實施方案如下。

（1）將工件卡頭裝入加工中心的刀柄卡心中，通過刀柄將工件裝到主軸上。

（2）通過工裝將車刀裝到工作臺上。

（3）對刀，設(shè)定坐標(biāo)系，編程序，一次裝夾精車外圓及60°中心孔，如圖2所示。

按此工藝方案又加工了幾批零件，經(jīng)檢測外圓及60°中心孔均能達(dá)到圖樣要求，尤其是中心孔的角度誤差穩(wěn)定在0～-2′。

總之，只要持之以恒，永不言棄，任何困難都是暫時的。該項工藝改進(jìn)不但解決了生產(chǎn)瓶頸，還降低了成本，提高了效率。

圖2

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈亞州. 金屬切削機(jī)床概論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

[2] 韓榮第. 金屬切削原理與刀具[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.

收稿日期：（20141201）