鏜床上錐孔加工的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)

朱海斌 王耀龍

摘 要：本文講述了在普通臥式鏜床上加工錐孔的過程，講述了簡易夾具滾壓錐孔的方法，具有一定的借鑒、參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：臥式鏜床；錐孔；滾壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.003

我廠加工的一種泵體，材質(zhì)為ZG310～570，基本外形見圖1所示，毛坯重312 kg，成品重220kg，其圖示方向有6組錐孔見圖A-A處放大。

1 難點(diǎn)分析

（1）錐孔大徑公差φ80H11（+0.19），在零件內(nèi)部，且口部表面為鑄造毛坯，不加工，公差控制比較難；

（2）錐度表面要求粗糙度值較低，需要錐度量規(guī)涂色檢查，接觸面積不小于85%；

（3）坯料體積、重量鉸大，按我廠現(xiàn)有設(shè)備情況，只能在普通T68臥式鏜床上加工，但鏜床上加工要求較高的錐孔，難度鉸大。

2 錐孔加工工藝分析

工藝思路，加工時(shí)前端的φ90（+0.09）、φ80H8（+0.54）mm孔加工好，采用標(biāo)準(zhǔn)莫氏圓錐粗、精鉸刀加工。錐孔按小端直徑鏜成直孔留0.5～0.6mm余量，這樣可省去錐孔臺階孔的加工，縮短了切削時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。為減少切削時(shí)的傳動(dòng)消耗，提高表面加工質(zhì)量，鉸刀刀齒呈螺旋形，粗切鉸刀齒上作出右旋斷屑槽，以減小切屑的面積，利于排屑，加工效率高的多，錐孔尺寸控制也會(huì)有所保證。由于鑄件毛坯自身內(nèi)部組織不太致密，鉸孔后粗糙度值仍達(dá)不到技術(shù)要求，為了滿足生產(chǎn)要求，采用鉸孔后滾壓加工，錐孔滾具如下圖所示：

3 滾壓滾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）錐柄：在T68鏜床上使用，一端為莫氏5#錐與鏜床主軸配合，因滾壓錐孔受反作用力作用，柄與錐孔不易松動(dòng)，端部中心作M8螺釘固定擋蓋，另一端為裝滾柱座的定心軸徑；兩部分連接處對稱開鍵槽，槽底作M6螺紋孔，固定鍵壓緊滾柱座。

（2）滾柱：根據(jù)滾制工件為錐孔長為35mm，考慮到加工余量，滾柱座、滾柱的磨損，滾柱長度選45mm，為便于計(jì)算、制造確定為圓柱形，從機(jī)床功率7.5千瓦考慮，柱徑選10mm， 采用T8鋼淬火硬度為HRC50-55。

（3）滾柱座：用于支撐滾柱，固也應(yīng)有較高的硬度，內(nèi)孔與定心軸配合，外部為1：10與圓柱形滾柱配合成滾壓錐，錐大端側(cè)為為臺階，限制隔套軸向位置，圓柱臺階上開有槽，與滾具柄上槽相對應(yīng)放入鍵，傳遞滾壓扭矩，材質(zhì)為T8，淬火硬度為HRC55-60。

（4）滾柱隔套：內(nèi)錐與滾柱座配合有0.1-0.15間隙，外錐直徑小于工件錐徑1mm，使?jié)L柱露出套外0.5mm左右，套上均布三條滾柱槽，呈倒錐形，使?jié)L柱外漏但滾柱脫不出來，3槽120°均布，距套大端面一致，使三滾柱在空間形成圓錐，材質(zhì)為ZQAL9-4，鑄造錫青銅，強(qiáng)度高，耐磨性好。

（5）效果：滾壓前錐孔按小端直徑留1mm余量，鏜成直孔，然后錐鉸刀鉸孔留0.06-0.10mm余量，滾壓時(shí)錐孔內(nèi)澆注柴油，煤油等潤滑劑，一次滾壓成型，效率提高3倍，粗糙度可達(dá)0.4，錐孔接觸面積大于85%，滿足了生產(chǎn)要求。

此夾具結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、節(jié)省材料、更換方便，達(dá)到了圖樣尺寸精度及粗糙度要求。

4 大徑公差采用控制錐孔大徑量規(guī)如圖3所示

（1）由于錐孔口部為鑄造毛坯面，距孔口75mm，而且錐孔大端孔徑本身不便測量，所以錐孔直徑的誤差0.19mm，錐度為1：10，轉(zhuǎn)化為長度變化1.9mm；

（2）錐孔直徑誤差轉(zhuǎn)化為長度變化，可在泵體外端φ90 +0.09孔口部棱邊檢查；

（3）為測量大徑準(zhǔn)確，錐度部分大端有5mm長圓錐部分；

（4）錐度部分φ90±0.1、φ80±0.1磨好后，根據(jù)φ80±0.1與錐度相交線測定75-0.05距離后，切出1.9mm兩條圓周線，作為錐度直徑變化的范圍。

此檢具的設(shè)計(jì)，不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作方便；而且精確控制了大徑公差。

5 結(jié)語

在普通臥式鏜床上加工錐孔，通過對工藝進(jìn)行改進(jìn)，工裝夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足了圖樣尺寸精度及粗糙度要求，節(jié)約了資金，降低了生產(chǎn)成本。