花鍵軸零件加工工藝分析

才立潔，楊曉東

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 圖例

圖1所示為花鍵軸零件。

圖1 花鍵軸零件

2 花鍵軸零件加工工藝分析

（1）技術(shù)要求。圖1為花鍵軸安裝滾動(dòng)軸承，直徑公差等級(jí)I T 7，兩外圓同軸度要求較高；軸向右端1.3 m m×28.6 m m溝槽用于安裝卡簧，必須保證軸向尺寸公差在0.12 mm。

（2）毛坯選擇?；ㄦI軸直徑相差不大，采用直徑為36 m m熱軋圓棒料，在鋸床上按250 m m長(zhǎng)度下料。

（3）花鍵軸加工時(shí)切削用量選擇如下表1所示。

表1 切削用量選擇

螺紋M 16×1.5車削時(shí)大徑去直徑為Φ15.8 m m，總背吃刀量去 0.65 P=（0.65×1.5）m m=0.95 m m,分三次循環(huán)切削，第一次被吃刀量取0.475 m m，第二次取0.3 m m，第三次取0.2 m m。

（4）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)選擇。走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)到切削起始點(diǎn)、刀具切入、切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工毀壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無(wú)從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。

3 選擇裝備

根據(jù)被加工零件的外型和材料等條件選定X 52 K銑床、M 1420磨床。M 1420磨床：工件兩頂尖裝夾，磨花鍵外圓，磨左端Φ20 h 7外圓和臺(tái)階面，磨Φ25 j s 7外圓等。X 52 K銑床：工件用頂尖裝夾、按零件圖要求滾銑花鍵、按零件圖要求銑鍵槽等。

4 確定零件定位基準(zhǔn)和裝夾方式

為保證花鍵軸各圓柱面的同軸度和其他位置精度，半精車、精車和磨削時(shí)應(yīng)該選擇基準(zhǔn)軸線為定位基準(zhǔn)，軸兩端鉆中心孔，用兩頂尖裝夾。兩端中心孔相關(guān)尺寸和位置精度以及粗糙度是影響加工精度的重要因素，因此工件在調(diào)質(zhì)等熱處理后要安排修磨中心孔的工序。粗車時(shí)為了保證工件裝夾剛性，常采用一夾一頂?shù)难b夾方法，左端采用三爪自定心卡盤夾緊、右端采用活動(dòng)頂尖支頂。

5 制定加工方案

按先主后次、先粗后精的加工原則確定加工路線，采用固定循環(huán)指令進(jìn)行粗加工，再精加工，加工螺紋。

6 刀具及刀位號(hào)

粗車、半精車使用同一把90°合金外圓車刀，安裝在刀架的1號(hào)刀位上，并定為基準(zhǔn)刀。車溝槽使用兩把車槽刀，一把主切削刃寬2 m m，另一把主切削刃寬1.36 mm，刀位點(diǎn)都取在左刀尖。分別安裝在刀架的2、3號(hào)刀位上。車螺紋使用60°外螺紋車刀，刀尖角取為59°30′，安裝在刀架的4號(hào)刀位上，用試切對(duì)刀法測(cè)定各刀具的刀位偏差值，并在程序運(yùn)行前輸入數(shù)控系統(tǒng)。

7 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)采用花鍵軸進(jìn)行編程設(shè)計(jì),在螺紋車削編程中要注意,數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng),從螺紋粗車到精車,主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變.該花鍵軸零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，有螺紋、倒角、鍵槽、退刀槽，由于該零件主要是用于配合,所以也要考慮到配合間隙、公差、形位公差等。

該花鍵軸加工順序?yàn)椋侯A(yù)備加工——車端面、鉆中心孔——粗車——調(diào)質(zhì)——研磨中心孔——半精車——車溝槽——車螺紋——滾花鍵——洗鍵槽——熱處理——磨外圓和臺(tái)階面。

該編程螺紋車削采用單一固定循環(huán)指令G 82,用該指令編程用一個(gè)程序段就可實(shí)現(xiàn)螺紋車削“切入→車螺紋→退刀→返回”四個(gè)順序動(dòng)作的自動(dòng)循環(huán)。數(shù)控加工的基本編程方法是用點(diǎn)定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。

[1]蘇朱勇.數(shù)控機(jī)床操作與編程[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社，2007.

[2]陳志雄.數(shù)控編程[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2008.