巧設對刀基準面實現(xiàn)“內V型”盤類零件的加工

劉紅艷，張明偉（濟源職業(yè)技術學院機電工程系，河南濟源459000）

巧設對刀基準面實現(xiàn)“內V型”盤類零件的加工

劉紅艷，張明偉
（濟源職業(yè)技術學院機電工程系，河南濟源459000）

通過巧設長度對刀基準面和直徑對刀基準面，解決了“反鏜刀在長度方向上的對刀”以及“正反鏜刀在直徑方向上對刀”兩個問題，進而總結出一套加工“內V型”盤類零件的工藝方法，該方法可以有效地保證“內V型”盤類零件的加工質量.

對刀基準面；“內V型”盤類零件；錐面加工；位置精度

盤類零件是數(shù)控加工中的典型零件之一，一般由端面、外圓、內孔及溝槽等要素組成，廣泛應用于具有支撐和連接作用的場合［1］.“內V型”盤類零件指的是內孔輪廓包含左右兩個錐面、剖面形狀呈現(xiàn)V字形的一種盤類零件（見圖1）.這類零件主要通過V型面來提高裝配件的定位及聯(lián)接精度，故其本身對跳動度、同軸度等位置精度有較高要求［2］.如何完成錐面的加工并保證錐面相對于某一基準的位置精度一直是“內V型”盤類零件加工的難點所在.通過增設對刀基準，總結出一種加工“內V型”盤類零件錐面行之有效的工藝方法.這種方法可以減少基準不重合誤差、對刀誤差、測量誤差等因素對零件加工精度的影響，從而達到改善產品質量、提高加工效率的目的.

圖1　“內V型”盤類零件模型圖

1　零件圖紙分析

2　工藝難點分析

上述法蘭盤的工藝難點主要有兩個：一是如何保證兩個錐面相對于同一基準的跳動度要求；二是如何保證孔和孔相對于基準S的同軸度要求.

通過分析圖2可知，如果先加工30°左錐面，再調頭加工45°右錐面，會因為裝夾基準的不同而產生基準不重合誤差，且無法保證孔和孔相對于基準S的同軸度要求.另外，調頭加工還需要二次對刀，會產生對刀誤差.綜上，這些因素都將會影響加工質量，極易造成產品的不合格率過高.

要想解決上述問題，在制定工藝時必須將兩個錐面在一次裝夾中完成加工，不可調頭分兩次加工［3］.具體做法是：通過一次性裝夾的外圓表面，將反鏜刀和正鏜刀伸入零件內部完成內孔及左右錐面的加工.在這一過程中，有兩個難點需要解決：第一個難點是反鏜刀在長度方向上的對刀問題.當反鏜刀伸入到法蘭盤內部從工件左端（尺寸（32±0.031）的左端面）開始加工時，受三爪卡盤的干擾，操作者無法確定其在長度方向上的加工起點.第二個難點是刀具在直徑方向上的對刀問題.在一次裝夾的加工過程中，加工基準S用的是反鏜刀，而加工孔和孔用的是正鏜刀，所以必須采用一定的措施才能保證孔和孔相對于基準S的同軸度.

由此可見，圖2中法蘭盤的工藝難點已轉化為“反鏜刀在長度方向上的對刀”以及“正反鏜刀在直徑方向上的對刀”兩個問題.

圖2　法蘭盤零件圖

3　確定解決方案

解決“反鏜刀在長度方向上的對刀”問題，可在法蘭盤的外部尋找一個高精度平面，通過尺寸鏈換算將其改造為新的對刀基準面［4］.從圖2可以看出，法蘭盤的厚度尺寸（32±0.031）和尺寸精度較高，與基的加工起始端面也有一定的尺寸關聯(lián)，且易于觀察和測量，因此，可以通過尺寸鏈換算，將的左端面作為反鏜刀在長度方向上的新的對刀基準面，其對刀方法見圖3.經尺寸鏈換算并考慮到實際加工需要，可將的左端面到基準孔的加工起始端面的尺寸定為（見圖4）.

解決“正反鏜刀在直徑方向上的對刀”問題，需要人為增加一個公共的高精度的對刀基準面，即一個內圓表面.這個對刀基準面可以是零件內部已有的表面，也可以將工藝孔的內表面經加工后獲得.正、反鏜刀在這個公共的基準面上對刀可以最大限度地降低基準不重合誤差，從而保證法蘭盤的加工質量.通過對圖2的進一步觀察，可以將內孔預鏜為作為公共對刀基準（見圖4）.由于該內圓表面是作為對刀基準面在使用，在加工時除了要注意尺寸精度外，還應注意表面粗糙度，加工精度不應低于3.2.準孔

圖3　反鏜刀的對刀

圖4　通過尺寸轉換增設對刀基準面

4　制定工藝路線

通過上述分析，可制定如下工藝方案：

1）備料.

2）數(shù)控車：三爪卡盤裝夾住工件一端，精車另一端端面，外圓達圖紙尺寸，深度尺寸為（解決反鏜刀在長度方向上的對刀問題）.

10）倒角去毛刺.

11）交檢.

5　結　語

加工“內V型”盤類零件的錐面時，要想實現(xiàn)較高的位置精度，一定要在工藝過程中增設一個長度對刀基準和一個直徑對刀基準，而且這兩個對刀基準面越早加工出來越好.長度對刀基準面的實質是通過基準轉換，尋找一個便于加工、測量的新基準.在選擇這個新基準時，一定要看看它有沒有多重性，也就是看看這個新基準能否和設計基準、測量基準或工藝基準中的一個或幾個重合起來.除此之外還要看看這個新基準有沒有好的工藝性，能否滿足零件的設計要求.本文將尺寸120-0.043的左端面作為長度方向上的對刀基準面，一來便于對刀，二來便于測量，因而可以更好地保證成品零件滿足圖紙要求.直徑對刀基準面的實質是建立了一個公共基準，這個公共基準可以是零件內部已有的表面，也可以將工藝孔的內表面經加工后獲得.這樣的公共基準在正反鏜刀對刀時可以減少由于基準不重合帶來的加工誤差.通過增加長度對刀基準和直徑對刀基準可以很好地解決內V型零件的加工難題，從而保證產品的加工質量.

［1］來逢亮.盤類零件的加工工藝分析［J］.機械工程師，2014（10）:203-204.

［2］鄭瑞，羅天鑫.某機床盤類零件制造工藝及工裝設計［J］.科學資訊，2014（28）:58.

［3］上官建林，岳宗平.典型零件的數(shù)控加工實例分析［J］.河南科技，2015（8）:71-72.

［4］王怡，孔雪峰.淺談機械加工中的基準變換與尺寸鏈計算［J］.價值工程，2015（8）:29-30.

［5］張明偉，張學明.淺談形位公差對數(shù)控加工工藝的影響［J］.濟源職業(yè)技術學院學報，2013，12（1）:22-24.

On Skillfully Setting the Datum Plane of Cutting Tool to Achieve the Processing of"Inner V Type"Plate-Parts

LIU Hong-yan，ZHANG Ming-wei
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Jiyuan Vocational and Technical College，Jiyuan 459000，Henan，China）

In this paper，the tool setting of the reverse boring cutter in the length direction will be improved through adding datum plane of length，and the tool setting on the diameter direction will be improved through adding datum plane of diameter.And a processing will be summed up in this paper，which can effectively ensure the quality of the "inner v type"plate-parts.

datum plane of cutting tool；“inner v type”plate-parts；cone processing；position accuracy

TG659

A

1007-5348（2016）06-0033-04

（責任編輯：李婉）

2016-04-27

劉紅艷（1980-），女，河南濟源人，濟源職業(yè)技術學院機電工程系講師，碩士；研究方向：微生物與免疫學.