1. 產品簡介

 

 

　　圖1所示零件是我（wǒ）公司最近加工的一種凸輪軸齒輪，該齒輪是外圓較大，厚度較薄的盤形零件，精（jīng）度（dù）要求較高。從圖1中可以看出該零件需要（yào）：①加工出一單鍵，鍵的加工精度影（yǐng）響該零件（jiàn）與發動機凸輪軸的準（zhǔn）確定位，同時鍵的中（zhōng）心線和齒（chǐ）槽中心線（xiàn）的角（jiǎo）度又決定正時標記的加工（gōng）精（jīng）度。②銑24個φ21mm的（de）沉孔（其中（zhōng）1個為帶芯孔），帶芯孔為點火標記，其餘孔是正時標記。它們的加工精度決定著發動機的配氣定時和點火時刻。如果（guǒ）采用（yòng）傳統的加工方法（fǎ），在搖臂鑽床上用鑽模（mó）加工，幾（jǐ）乎不可能達到圖樣要求。目前，我公司用型號為L6120C的臥（wò）式拉床和型號為VMC1060立（lì）式加工中心完成上（shàng）述工序的加工。

　　2. 產品在加工中存在的問（wèn）題及原因分析（xī）

 

　　該產品在試製過程中，加工（gōng）出的孔有80%的孔位置度超差（chà），均在0.25mm左右，而且孔的底部有不（bú）平現象。此（cǐ）零件所用（yòng）刀具都是高速鋼（gāng），23個（gè）φ21mm的沉孔加工粗銑（xǐ）刀、精（jīng）銑刀都用鍵槽銑刀，檢測設備為三坐（zuò）標測量儀。加工完成該工序用時19min，顯然，加工時間較長。

　　針對上述問題進行認真分析，可能原（yuán）因有5個（gè）：①切削用量選用。②加工用程序。③加工（gōng）建立的（de）工件坐標係。④粗銑刀、精銑刀切削刃沒有磨平。⑤按正常加工，給底麵留有0.2mm的加工餘量，鍵槽銑刀剛性不足，引起刀具（jù）振動，影響了加工工件的位置度。

　　針對上述原因，結合加工其他工件（jiàn）的經驗，進行一一分析總結：

　　（1） 切削用量選用時，工件所用材料SCM420H（相當於國產20CrMo），其抗拉強度σ=900MPa。所選用刀具和參數如附表所示。

 

　　（2）零（líng）件（jiàn）程序：對程序進一（yī）步修改，把相對（duì）坐標改為絕對坐標重新編程（chéng），加工後工件經檢驗（yàn）後沒有差別。

　　（3）工件坐標係：經過多次重複找正，定位精度（dù）在0.01mm以內。

　　（4）粗銑刀和精銑刀底麵有中凹（āo）現象，經過外圓磨床靠平底麵，工具磨重新（xīn）開後角（jiǎo），後角為6° ～8° 。

　　（5）考慮到鍵槽刀（dāo）剛性不足，定心精度不高，引起刀具（jù）的振動從而造成加工工（gōng）件位置度超差：針對這一（yī）問題（tí），讓精銑刀剛剛接觸底平麵0.02～0.03mm。這樣一來（lái）就保證了（le）加工工（gōng）件的位置度（dù）要求，一般均在0.06mm以內，表麵粗糙度完全可以滿足工藝要求；產品上量後精銑刀改用硬質合 金 銑 刀 ， 該 產（chǎn） 品（pǐn） 帶 芯 孔 的 精 銑 刀 外 徑 為φ210 . 0 40 mm，帶芯孔的精銑刀轉速為800r/min，進（jìn）給量（liàng）為0.05mm/r；φ21mm孔的粗銑刀轉（zhuǎn）速為（wéi）1 000r/min，進給量為0.08mm/r。加工時間縮短12min，且加工質（zhì）量得到較大提高。

　　3. 專用檢具的加工及調整

　　原來每調整一次機床或重新換刀，必須在三坐標上檢查首件，並且每班都要（yào）按1/20的抽檢率在（zài）三坐標上檢查。這樣一來，效率較低，不能（néng）滿足擴產上量的需求。

　　由於該工件同時存在尺（chǐ）寸誤差和形狀誤差，尺寸、形狀和位（wèi）置（zhì）誤差都會影響零件的（de）實際輪廓（kuò）。根據公（gōng）差要求的獨立原則和相關（guān）原則（包（bāo）容原則（zé）和最大實（shí）體原則），設計製造如圖2所示的專用檢具。

 

　　檢具加工：該檢具在坐標鏜床上加工12個φ28mm孔，保（bǎo）證其中一孔與支架10的夾角為36.655° ，其餘孔與之均布，並保證各孔的位置度（dù）不大於φ0.012mm；然後配磨襯套2與12個φ28H7的孔有0.01～0.015mm的過盈（yíng）量；定位心軸11的（de）槽寬為6.005mm，對稱度為0.01mm；檢驗插銷1的尺寸分為兩組φ21－0－0.01mm和φ21－0.06－0.07mm；檢（jiǎn）驗量塊3的厚度為6－0－0.002mm。

　　4. 檢具調整及使用

　　此（cǐ）檢具按圖示的檢（jiǎn）驗方法對工件進行（háng）檢驗，既保證了鍵齒角度，又保證了孔的位置度。該檢具定位精度（dù）要求高，用一（yī）般的機械加工手段難以達到（dào）所規定的精（jīng）度要求。如果采用調整法裝配，便能達到要求精度。其（qí）主要依據是用（yòng）標準樣件調整，樣件的精度要求工（gōng）件（jiàn）的鍵（jiàn）槽角（jiǎo）度為±0.01° ，沉孔位置度為（wéi）±0.03mm以內，加工出這樣的樣件以三坐標測量儀的檢驗數據來調整機床程序，並與三坐標測量儀的檢驗結果相互比較（jiào）。

　　下麵是調整檢具（jù）的步驟:

　　（1）把定位心軸支架按加工好的螺紋進行（háng）裝配，螺釘不要（yào）旋緊。

　　（2）把標準樣件裝在定位心軸上，樣（yàng）件24個φ21孔實測φ21.06mm，在用事先加工好的軟檢驗插銷尺寸為φ21.01～φ21.02mm插（chā）入樣件孔內。

　　（3）用檢驗量塊插入定位心軸與樣件槽中，擰緊定（dìng）位心軸螺釘。直到檢驗量塊取出與插（chā）入沒有（yǒu）大的阻力。旋緊螺釘，配作定位銷。

　　（4）看定位銷與齒的接觸情況，帶緊螺釘，用（yòng）紅丹粉看定位銷與齒麵的接觸，調整到接（jiē）觸良（liáng）好，配作定位銷（xiāo）。

　　（5）把樣件裝（zhuāng）在另一邊，用軟插銷插入孔中，看定位銷與齒麵（miàn）接觸情況，調整到接觸良好，旋緊螺釘，配作定位銷。

　　5. 工件的檢驗

　　鍵寬的檢驗是根據鍵寬尺寸要求，設計了專用的鍵寬塞規（guī），該（gāi）塞（sāi）規分為通、止端，工件檢驗時，應該通端必須通過而止端不能通過。用調整好的專用檢具和（hé）鍵寬塞規，檢驗加工（gōng）完成的編號為1與2的工件（jiàn），檢驗（yàn）結果（guǒ）合格（gé）。用三坐標（biāo）測量儀複檢上（shàng）述工件，檢驗結果（guǒ）也合格。

　　6. 結語

　　根（gēn）據以上方法調整的檢（jiǎn）具具有定位（wèi）準確、檢測精確和使用方便的優點並且任意抽取該檢具檢驗的產（chǎn）品在三坐標上檢，其結果一致。該（gāi）檢具的調（diào）整方法可廣泛應用於同種或類似產品的（de）檢測上（shàng）。