一種控制兩孔同軸的工藝方法

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:3898

作者:吳秋生 溫連堂 童國權 
在我單位生產(chǎn)中遇到一個關鍵零件如圖1所示,該零件圓度、尺寸精度及粗糙度要求較高,特別是兩孔同軸度要求≤f0.01,更增加加工難度。而我單位設備比較簡陋,無高精度孔加工設備,只能在C630車床上想辦法,在這過程中走了相當長的彎路,最終找到一種簡易、切實可行的方法,滿足了零件設計要求。
                                                             
                                                                                               圖1 零件圖

1 浮動鏜刀加工

1) 將零件固定在拖板上,主軸夾緊刀桿先粗鏜f48內孔,因為兩孔跨距較大且孔徑較小,宜采用調頭18Mm鏜削,加工工藝方法如下:①先加工基準面M與兩孔的中心連線平行,在鏜削前找正工藝基準M與大拖板平行,平行度≤0.01mm/m,鏜削D1孔;②D1孔鏜削完畢后調頭,同樣找正工藝基準M,平行度≤0.01mm/m,然后移動中拖板找正D1內孔,跳動不大于0.005,鏜削D2孔,以上兩孔均留加工余量ap=0.03~0.06mm。

2) 浮動鏜刀精鏜(圖2所示),由于它能自動補償由刀具安裝誤差、機床主軸偏差而造成的加工誤差,因此能達到尺寸精度及粗糙度要求,但它無法糾正孔的直線度誤差及位置誤差。由于零件孔較長、零件材料為灰鑄鐵,材質不均,并且兩孔中間斷開,檢測兩孔的同軸度公差很不穩(wěn)定,零件的合格率一直很低,同軸度一般在f0.02~f0.10之間,不能滿足圖紙要求。
                                                               
                                                                      圖2 浮動鏜刀加工法

2 脈沖研磨

按圖3所示自制一套研磨工具,仍然在C630車床上加工,主軸夾緊工件旋轉,研磨工具固定在拖板上,電機通過偏心輪5帶動研磨滑軸3作脈沖運動,該方法較好地保證了孔的尺寸精度及粗糙度,但因兩孔中間斷開,研磨頭無法連續(xù)工作,仍然無法糾正鏜孔時產(chǎn)生的兩孔同軸度的偏差,我們曾考慮將兩斷孔整體鑄造,一體研磨,加工后將中間多余部分去掉,但這很容易產(chǎn)生新的應力變形,使同軸度發(fā)生變化。
                                           
                                                    1.研磨頭 2.萬向節(jié) 3.滑軸 4.聯(lián)接桿 5.偏心輪 6.軸、軸套
                                                                                     圖3 脈沖研磨法

3 軸套調節(jié)法

1) 零件左孔仍然按上述研磨法加工,以達到較高的尺寸精度及粗糙度要求,零件右孔按圖4所示鑲一壁厚為5mm 軸套(見圖5,因零件尺寸所限無法增加軸套壁厚),該軸套經(jīng)過磨削,尺寸精度、形狀精度及粗糙度滿足要求,軸套與零件之間留0.1~0.5mm間隙,軸套上下前后采用8只螺栓調節(jié),通過螺栓調整兩孔的同軸度,此方法非常煩瑣效率低,因為僅8個支點支撐,軸套很容易因螺栓上的作用力產(chǎn)生微變形,產(chǎn)生圓度誤差,而且調完之后同軸度易改變。
                                                                 
                                                                                       圖4 軸套螺栓調節(jié)法

                                                              
                                                                                           圖5 軸套圖

2) 在這之后我們采取了一種新的方法,去掉螺栓,將軸套(圖5)與零件的間隙增加到0.4~0.5mm,在軸套與零件之間填充509強力膠與鑄鐵末的混合物,該膠屬雙組份混合固化膠,不會因揮發(fā)而產(chǎn)生間隙,該膠耐水、耐油、耐曬、耐酸堿及具備防腐功能,并能耐低溫-60℃,耐高溫90~140℃,粘結強度:銅鋼材類平粘14~26MPa,銅鋼類套管接16~32MPa。將混合物從螺紋孔注射進去,均勻地分布在軸套四周。常溫下2~6h固化,此方法的優(yōu)缺點如下:

適用于同軸度要求高的零件加工;
用于同軸孔系中跨距較大的孔;
適用于中、小批量零件加工;
可以極大地消除機床系統(tǒng)誤差;
輔助時間較長,不適用大批量加工。
                                                  
                                                                               圖6 軸套填膠法

3) 同軸度誤差分析設計芯軸時,嚴格控制其軸線直線度誤差<0.005,保證芯軸外圓尺寸公差、圓度、粗糙度要求高于零件內孔精度要求,芯軸與D1和D2孔的配合無間隙或間隙很小。該方法消除了零件重復定位誤差,減少了機床絲桿間隙、刀具剛度等引起的誤差,能夠很好地保證左右兩孔的同軸度。

4 結束語

此方法的關鍵在于芯軸與左孔及軸套的配合間隙,以及芯軸本身的精度,相比而言控制這些精度較容易,實踐證明這種方法簡單、穩(wěn)定、成品率高。只要嚴格控制好配合間隙及芯軸的精度,成功率接近100%。該方法較好地解決了在簡陋設備條件下保證兩孔同軸的加工問題。


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