溝槽凸輪的機加工工藝分析

栗永非

（新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453000）

在機械加工中毛坯的種類有很多，如鍛件、鑄件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件，而本文所研究的對象——某溝槽凸輪在工作中要承受重載荷、沖擊載荷或交變載荷，應選用鍛件作為毛坯，因為鍛件的強度與沖擊韌度高，該鍛件的材料選用合金鋼。

鍛造方法有自由鍛、模鍛與胎膜鍛和精密鍛造等幾種。其中，自由鍛生產效率低、鍛造精度低、表面質量差、加工余量大，但成本較低，適用于單件小批量生產及大型鍛件生產；模鍛生產效率高、鍛造精度高、表面質量好、加工余量小，可鍛造較復雜的鍛件，但成本較高，適用于成批大量生產中小型鍛件；胎膜鍛介于自由鍛與模鍛之間，適用于中小批生產小型鍛件。

1 確定毛坯的制造形式

提高毛坯的制造質量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。因此我們要注意材料的工藝性能、毛坯的尺寸形狀和精度要求、零件的生產綱領采用新技術新工藝新材料的可能性。

綜合以上兩種因素來考慮我們生產的零件應該是采用鍛造的方式生產鍛造毛坯。確定該零件的材料為KTH300-06，該材料具有良好的加工切削性能。

2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量

毛坯余量的確定，加工余量可以由《機械制造技術基礎課程設計指導教程》查到。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工

（1）公差等級。由彈簧吊耳的功用及其技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。

（2）鍛件重量。已知機械加工后某溝槽凸輪的重量為2.6kg，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為3.2kg。

（3）適用范圍。國標規定了圓形，柱雷和盤類自由鍛件的機械加工余量與公差，對某溝槽凸輪零件圖進行分析計算，可大致確定適合范圍（0.1D≤H≤D）盤類。

（4）鍛件分模線形狀。根據某溝槽凸輪的形位特點，故選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線，圖1為某溝槽凸輪鍛造毛坯圖。

圖1 零件毛坯圖

由溝槽凸輪零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度Rα均大于1.6μm。根據上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機械加工余量，毛坯尺寸公差及機械加工余量，寬度為：6±2，直徑為：7±2。

3 某溝槽凸輪的技術要求

該溝槽凸輪的溝槽側面的垂直度公差為0.06，配合精度為H7，表面粗糙度為1.6。中心孔的垂直度公差為0.006，孔的配合精度為H7，表面粗糙度為1.6。其他部位的表面粗糙度為3.2。去毛刺，倒圓角，并進行熱處理，使零件達的綜合性能達到零件的使用要求。

4 某溝槽凸輪零件的工藝路線擬定

工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。擬定工藝路線的第一步確定定位基準，先考慮精基準來加工各表面，在選擇粗基準把精基準的表面先加工出來。

某溝槽凸輪零件加工工序包過：切屑加工工序、銑屑加工工序和輔助加工工序，這些工序都直接影響到零件的加工質、量生產效率和加工成本。

采用普通的機械車床加工方法：

工序一：下料

工序二：以φ150的外輪廓為粗基準銑某溝槽凸輪的兩端面

工序三：以φ150的外輪廓為粗基準粗車某溝槽凸輪的外輪廓

工序四：以φ150的外輪廓為粗基準鉆、擴、鉸孔

工序五：以φ12的中心孔為精基準半精銑、精銑某溝槽凸輪的兩端面

工序六：以φ12的中心孔為精基準半精車、精車某溝槽凸輪的外輪廓

工序七：以φ12的中心孔為精基準銑溝槽

工序八：倒角、去毛刺

工序九：入庫

5 結論

在進行溝槽凸輪零件溝槽粗銑加工工序時，φ150外圓端面已經粗銑，以φ150外輪廓已經粗車，故選溝槽凸輪以φ150外圓端面作為定位基面。并使用一端面外圓組合基準定位，以三爪卡盤為第一定位基準限制工件的四個自由度，端面應一點接觸，限制一個自由度，工件以以φ150外圓及端面為定位基準，在帶三爪卡盤和支撐板上實現定位。夾緊時，由三爪卡盤夾緊以φ120外圓。