1. 產品（pǐn）簡介

 

 

　　圖1所示零件是我（wǒ）公司最（zuì）近加工的一（yī）種凸輪軸齒輪，該齒輪是外圓較大，厚度較薄的盤形零件，精度要求較高。從圖1中可以看出該零件需要：①加工出一單（dān）鍵，鍵的加（jiā）工精度影響（xiǎng）該零件與發動機凸輪軸的準確定位，同時鍵的中心線和齒槽中心線（xiàn）的角度（dù）又決定正時標記的加工精度。②銑24個φ21mm的（de）沉孔（其中1個為帶芯孔（kǒng）），帶芯孔（kǒng）為點火標記，其餘孔（kǒng）是正時標記。它們的（de）加工精度決定著發動機的配氣定時和點（diǎn）火時刻。如果采（cǎi）用傳統的加工方法，在搖（yáo）臂鑽床上用鑽模加工，幾乎不可能達到圖（tú）樣要求。目前（qián），我公司用型號為L6120C的臥式拉床和型號為VMC1060立式加（jiā）工中心（xīn）完成上述工序的加工。

　　2. 產品在加工（gōng）中存在的問題及原因分（fèn）析

 

　　該產品在試製過（guò）程中，加工出（chū）的（de）孔有80%的孔位置度超差，均（jun1）在0.25mm左右，而且（qiě）孔的底部（bù）有不平現象。此零件所用（yòng）刀（dāo）具都是高速鋼，23個φ21mm的沉孔加工粗銑刀、精銑刀都用鍵（jiàn）槽銑刀，檢測設備為三坐標測量（liàng）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（rèn）真分（fèn）析，可能（néng）原（yuán）因有5個：①切削用（yòng）量選用（yòng）。②加工用程序。③加工建立的工件坐標係。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（yǒu）0.2mm的加工餘量，鍵槽銑刀（dāo）剛性不足，引起刀具振動，影響了加工工（gōng）件的位置度。

　　針對（duì）上述原因，結合加工其他工件的經驗，進行一一分析總結：

　　（1） 切削用量選用時（shí），工件所用材料SCM420H（相（xiàng）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）零件程序：對程序進一步修（xiū）改（gǎi），把相對坐標改為絕對坐（zuò）標重新編程，加工後工件經檢驗後沒有差別。

　　（3）工件坐標係：經過（guò）多次重複（fù）找正，定（dìng）位精度在0.01mm以內。

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

　　（5）考慮到鍵槽刀剛性不足，定心精度不高，引起刀具的振動從而造成加（jiā）工（gōng）工件位置度超差：針對這一（yī）問題，讓（ràng）精銑刀剛剛接觸底平麵0.02～0.03mm。這樣一來就保證（zhèng）了加工（gōng）工件的（de）位置度（dù）要求（qiú），一般均（jun1）在0.06mm以內，表麵粗糙度完全可以滿足工藝要（yào）求；產品上量（liàng）後精銑刀（dāo）改用硬質合 金 銑 刀（dāo） ， 該 產 品 帶（dài） 芯 孔 的 精 銑（xǐ） 刀 外 徑 為φ210 . 0 40 mm，帶芯孔（kǒng）的精銑刀轉速為800r/min，進給量為0.05mm/r；φ21mm孔的粗銑刀轉速為（wéi）1 000r/min，進給量為0.08mm/r。加工時間縮短12min，且加工質量得（dé）到較大提高。

　　3. 專用檢具的加工及調（diào）整

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

　　由於該（gāi）工件同時存在尺（chǐ）寸誤差和（hé）形狀誤差，尺寸（cùn）、形狀和位置（zhì）誤差都會影響零件的實際（jì）輪廓。根據公差要求（qiú）的獨立原則和相關原則（包容原則和（hé）最大實體原則），設計製造如圖2所示的專用檢具。

 

　　檢具加工：該檢具在坐標（biāo）鏜床上加工12個φ28mm孔，保證（zhèng）其中一孔與支架10的夾角為36.655° ，其餘（yú）孔與之均布，並保證各孔的位置度不大於φ0.012mm；然後配磨襯套2與12個φ28H7的孔有0.01～0.015mm的過盈量；定位（wèi）心軸11的槽寬為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；檢驗量塊3的厚度為6－0－0.002mm。

　　4. 檢（jiǎn）具調整及使（shǐ）用

　　此檢具按圖示的檢驗（yàn）方法對工件（jiàn）進行檢驗，既保證了鍵齒角度，又保證了孔的位置度。該檢具定位（wèi）精度要求高，用一（yī）般的機械（xiè）加工手段難（nán）以達到所規定的精度要求。如果采用調整（zhěng）法裝配，便能達（dá）到要求精度。其主要依據是用標準樣件調整（zhěng），樣件（jiàn）的精度要求工件的（de）鍵槽角度為±0.01° ，沉孔（kǒng）位置度為（wéi）±0.03mm以內，加工出這樣的樣件以三（sān）坐標測（cè）量儀的檢驗數據來（lái）調整機床（chuáng）程序，並與三坐標測量儀的檢驗結果相互比較。

　　下麵是調整檢具的步驟:

　　（1）把定位心軸支（zhī）架（jià）按加工好的螺紋進行裝配，螺釘（dìng）不要旋緊。

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

　　（3）用檢驗量（liàng）塊插入定位心軸與（yǔ）樣件槽中，擰緊定位心軸螺（luó）釘。直到檢驗量（liàng）塊取出與插入沒有（yǒu）大（dà）的（de）阻（zǔ）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，用紅丹（dān）粉看（kàn）定位銷（xiāo）與齒麵的（de）接觸，調整到接觸良好，配作定位銷（xiāo）。

　　（5）把樣件（jiàn）裝在另一邊，用（yòng）軟插銷插入孔（kǒng）中，看定（dìng）位銷與齒麵接（jiē）觸情況，調整到接觸良好（hǎo），旋緊螺釘，配作定位（wèi）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（yòng）的鍵寬塞規，該塞規分為通、止端，工件檢驗時（shí），應該通端必須通過（guò）而止端不能通過。用調整好的專用（yòng）檢具和（hé）鍵寬塞（sāi）規，檢（jiǎn）驗加工完成（chéng）的編號為1與2的工（gōng）件，檢驗結果合格。用三坐標測量儀複檢上述工件，檢驗結果（guǒ）也（yě）合格。

　　6. 結語

　　根據以上方法調整的檢具具有（yǒu）定位準確、檢測精確和（hé）使用方便（biàn）的優點並且任意（yì）抽取該檢具（jù）檢驗的（de）產品在三坐標（biāo）上檢，其（qí）結果一致。該檢具的調整方法可廣泛應用（yòng）於同種（zhǒng）或類（lèi）似產品的檢（jiǎn）測上。