一種零件內圓弧面的測量及加工方法

□ 楊 華 □ 曾鵬云 □ 孫如嶺

九江精密測試技術研究所 江西九江 332000

內圓弧面是常見的零件結構之一，高精度內圓弧面的精密加工工序一般需要由多個工步完成，才能確保達到技術要求。如果圓弧半徑較大，致使鏜刀回轉直徑超出對刀儀工作范圍，則無法直接精確對刀以控制每個工步的進刀量。

輔助基準是精基準中的一種特例，是專為確定加工定位參數而設計加工的表面。正確選用輔助基準，可以解決很多零件加工時的定位問題。

我所某新型產品中蝸桿箱零件（圖1）的內圓弧面尺寸公差及位置精度要求較高，因此選用了恰當的輔助基準作為精加工基準，精確測量內圓弧面精加工過程中每個工步的加工余量并實現準確對刀，從而完成了內圓弧面的高精度加工。現將具體測量及加工方法介紹如下。

▲圖1 蝸桿箱外形示意圖

1 零件精度及加工難點分析

如圖2所示，蝸桿箱上有軸承孔及端面、內圓弧面、圓弧槽等。2-φ52H7 mm孔及沉孔用來安裝軸承、軸承端蓋，兩孔A-B軸心線是設計基準；兩段R220+0.030mm內圓弧面承載蝸輪兩側外圓，起到滑動軸承工作面的作用，是零件的主要配合面。由于圓弧半徑較大且加工精度要求高，對圓弧半徑尺寸的精確測量及控制每次走刀的切削用量是本案例的最大難點。為此，通過對多種測量及加工方法的分析和試驗，檢測結果對比得出，選擇精加工輔助基準的工藝方法以及鏜削加工則精度效果最佳。

2 精加工輔助基準的選擇及加工方法

2.1 精加工輔助基準的選擇

如圖3所示，左端面（C面）與設計基準A-B軸線的Y向間距是固定值，且測量方便。因此，選擇C面作為輔助基準，先用平面磨床精磨左、右端面，再研磨兩端面，要求C面平面度小于0.008 mm，兩端面與設計基準A-B軸線的平行度小于0.01 mm。

▲圖2 蝸桿箱零件簡圖

2.2 臥式坐標鏜床加工方法

1）圖3中右端面定位，搭壓板，壓C面四角，拉直沉孔2-φ75 mm內端面，測量C面4點，驗證輔助基準面水平，使用千分表校2-φ52H7 mm孔內各4點，找準A-B軸線（即圖3中垂直點劃線位置）對稱中點D的位置坐標，通過坐標轉換確定mm內圓弧面的圓心E的位置坐標，并將臥鏜主軸中心移至此位置。

2）先通過打表確定C面與R220 mm內圓弧面交點A的Y向坐標位置，再通過打表確定mm內圓弧面最低點B的Y向坐標位置，得到A、B兩點（線）Y向間距實測值為21.230 mm。

3）通過計算機繪圖得出A、B兩點Y向間距的理論值為22.250 mm,則實際加工余量為：22.250-21.230=1.020 mm。

4）使用對刀儀將鏜刀回轉直徑調整至φ380 mm（對刀儀最大工作范圍φ390 mm），安裝時下調1個螺孔位 （每個螺孔位增加60 mm），將鏜刀粗調至φ440 mm。先上鏜刀對準零件R220 mm內圓弧面上B點，調整鏜刀回轉半徑至實際圓弧半徑，再通過鏜刀桿上微調裝置，調整進刀量約為0.5 mm，完成第1次精鏜。

5）再次打表確定A、B兩點Y向實際間距并計算加工余量 （實測值為0.560 mm），按實測值并留0.2～0.25 mm余量，再次調整進刀量，完成第2次精鏜。

零件加工完成后，經過三坐標測量機與表面粗糙度測量儀檢測，尺寸公差、垂直度、表面粗糙度均達到或優于圖紙技術要求。

3 結束語

通過選用恰當的精加工輔助基準過渡，在臥式坐標鏜床上進行鏜削加工，順利解決了內圓弧面精加工技術難題，提高了加工質量。同時，應用輔助基準成功解決難加工零件的工藝方法，在類似零件結構的精密鏜削加工領域中具有一定的經驗借鑒意義。

［1］ 王信義，計志孝.機械制造工藝學［M］.北京：北京理工大學出版社，1990.

［2］ 陳甡.鏜削工藝［M］.西寧：青海人民出版社，1981.