細長軸多角位鍵槽加工夾具設(shè)計

細長軸多角位鍵槽加工夾具設(shè)計

在產(chǎn)品加工過程中，經(jīng)常會遇到一些細長軸類零件，根據(jù)設(shè)計要求加工多個鍵槽，這些鍵槽尺寸、幾何公差要求較嚴，各鍵槽間、鍵槽與定位基準孔間有著較嚴的角位要求，用普通的劃線方法難以保證。同時細長軸類零件剛性差，裝夾后零件易變形，裝夾困難， 在分度頭上無法裝夾，由于分度頭也存在一定的定位及傳動間隙，對于一些精度較高的零件，難以保證加工要求。通常此類零件加工需要在一些專用數(shù)控機床上加工，在批量不大的情況下，專門購買設(shè)備加工會使加工成本提高，經(jīng)濟效益降低。為此，通過設(shè)計應用專用夾具，可在普通銑床上實現(xiàn)此類零件的加工，降低制造成本，提高經(jīng)濟效益。

零件技術(shù)難點分析

以某柴油機凸輪軸為例，該零件總長為2 452mm，直徑為125m5， 長徑比達到19.6，屬細長軸類零件。零件要求在外圓上加工6個鍵槽，鍵槽寬度尺寸為32p9，鍵槽間存在一定夾角，各鍵槽間角度偏差要求不大于±15′，并與裝配基準孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′，相對于凸輪軸外圓的對稱度不大于0.03mm。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

圖1　某柴油機凸輪軸結(jié)構(gòu)簡圖

由以上結(jié)構(gòu)分析可知該零件鍵槽加工過程中存在以下技術(shù)難點：①鍵槽間的角度偏差±15′及與裝配基準孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′要求較高，利用一般的對線、分度頭等加工方法難以保證。②鍵槽相對于凸輪軸外圓的對稱度不大于0.03mm，由于零件屬細長軸，剛性裝夾過程存在裝夾變形，難以保證。

通過進行結(jié)構(gòu)分析和加工工藝方案研究，結(jié)合加工設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)，設(shè)計了角位分度夾具、零件定位夾具和對刀塊等夾具，保證了零件的技術(shù)要求。

夾具設(shè)計

角位分度夾具。為了保證零件鍵槽間及與裝配基準孔φ 10H7的角度偏差，設(shè)計的角位分度夾具，結(jié)構(gòu)如圖2所示。該工裝通過菱形定位銷，以零件的一端定位凸臺及裝配基準孔φ 10H7為基準定位，根據(jù)零件的角度，設(shè)計了銑鍵槽的六方分度盤，分度盤各六方面間角度為60°±2′，在加工零件鍵槽過程中，通過螺栓、墊圈和螺母將零件與六方分度盤緊固在一起，機床主軸始終保持水平不動，通過旋轉(zhuǎn)找正六方分度盤上的六個平面在水平方向跳度不大于0.03mm，保證零件的旋轉(zhuǎn)定位，從而保證各鍵槽間的角度公差要求。

圖2　角位分度夾具

1.六方分度盤 2.螺栓 3.墊圈 4.螺母 5.菱形定位銷

定位夾具（見圖3）。由于該零件為細長軸，剛性較差，零件由于自重易發(fā)生自然彎曲，影響鍵槽加工精度。為此設(shè)計了V形塊來解決該問題。在零件加工過程中根據(jù)零件長度選擇合理的V形塊的數(shù)量，加工時通過找正樣棒，先將V形塊中心找正在一條直線上，使各V形塊中心偏差不大于0.015mm，找正后壓緊V形塊。然后再將零件裝夾到V形塊上，通過壓板壓緊零件，實現(xiàn)零件的裝夾。

圖3　定位夾具

1.壓板 2.樣棒 3.V形塊

銑鍵槽對刀塊（見圖4）。在零件加工過程中，為了提高加工效率，降低加工難度，設(shè)計了銑鍵槽對刀塊，保證鍵槽的對稱度要求。加工過程中將兩個鉸接在一起的V形塊裝夾在零件外圓上，找平對刀面后，將鍵槽銑刀裝入主軸，通過塞尺校驗，保證鍵槽銑刀中心與對刀槽中心重合偏差不大于0.01mm，從而保證加工出的鍵槽對稱度偏差滿足設(shè)計要求。

圖4　銑鍵槽對刀塊

加工方法

在加工過程中，首先找正定位夾具的各V形塊中心，偏差不大于0.015mm。壓緊V形塊后，裝夾零件，檢查零件側(cè)母線，確保零件未發(fā)生彎曲變形。利用銑鍵槽對刀塊調(diào)整機床主軸使之與φ 125m5外圓軸線同心。然后將分度夾具裝夾在零件法蘭盤端，并用零件的φ 65h6及φ 10H7銷孔定位， 找平六方分度盤上的平面，要求100mm內(nèi)跳動差不大于0.05mm，壓緊零件后銑鍵槽（見圖1，6個鍵槽自左至右依次排序①～⑥）①、②，松開零件，工件旋轉(zhuǎn)60°，找平六方分度盤，壓緊零件，對正機床主軸與零件主軸后，銑鍵槽④，隨后按以上步驟依次加工鍵槽③⑤⑥。按以上加工步驟加工完零件后，經(jīng)過檢驗零件完全滿足設(shè)計要求。

結(jié)語

通過設(shè)計、應用專用的工裝夾具，可在普通鍵槽銑床上實現(xiàn)大型細長軸零件多角位鍵槽的精密加工，在保證零件加工精度的前提下，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高加工效率。應用前景較好，可推廣。

CNC加工中順銑逆襲和左右補刀G41G42？

CNC加工中順銑逆襲和左右補刀G41G42？

什么是順銑?什么是逆襲？什么是左刀補G41?什么是右刀補G42?它們之間存在什么樣的聯(lián)系呢？可能有人會說這是兩個概念，沒什么相關(guān)；也有人對此存在一絲糾結(jié)或疑惑，本文就把這個問題解說清楚。在數(shù)控加工中，有許多經(jīng)歷公式、經(jīng)歷口訣之類，不可否認從業(yè)者通過銖積寸累的經(jīng)歷總結(jié)，在本工作崗位上探究或總結(jié)出自己的一套經(jīng)歷技能，畢竟實踐出真知，但部分人員往往說不出來原因來。所以本人始終認為能把簡單的問題解說、羅列和總結(jié)十分清楚的，才是真懂！順銑和逆襲如圖所示，淺顯地講：逆銑可比擬為上山，順銑好比是下山，一個往前拉，一個往后拽；或者說順銑發(fā)生的切屑厚度由大變小，逆銑發(fā)生的切屑厚度由小變大。從功耗講，優(yōu)先選用順銑；從刀具磨損方面講，也是優(yōu)先選用順銑。而刀具補償左刀補G41、右刀補G42的界說如圖所示關(guān)于刀補效果，一般可認為：數(shù)銑編程時，按編程軌跡坐標編寫程序即可或者說直接按照零件圖紙尺寸進行編程，不需要考慮刀具的中心軌跡。淺顯講就像開車去陌，跟著導航走就能到達目的地是相同的。在前面咱們說了，在數(shù)銑加工中盡可能選用順銑，那么在加工中該如何表現(xiàn)順銑呢？因為在數(shù)銑加工中，要么選用G41,要么選用G42。在處理這個問題前，要知道兩個知識點：其一，銑床主軸M03正轉(zhuǎn)是順時針;其二，刀具是相對停止工件而運動的。如圖所示，在前面咱們說了順銑好比是下山，刀具要拉著工件走，但實際上，工件是移動的，刀具是停止的，如果咱們在加工外歸納選用G41，那么刀具移動的方向正好是與工件移動的方向是相反的，或者說刀具是拉著工件移動的，你考慮下是不是？同樣在加工內(nèi)歸納的時分也要選用順銑的話，就必須選用G42了。因而，一句話歸納：在數(shù)控銑削中，大部分情況下（除工件外表硬皮，斷續(xù)銑削等），如果加工外歸納選用G41,加工內(nèi)歸納選用G42,則加工辦法一定是順銑！

模具種類

金屬沖壓模具：連續(xù)模、單沖模、復合模、拉伸模

塑膠成型模：注塑模、擠塑模、吸塑模

壓鑄模具

鍛造模具

粉末冶金模具

橡膠模具

模具加工流程

開料：前模料、后模模料、鑲件料、行位料、斜頂料。

開框：前模?？颉⒑竽Ｄ？颉?img src="https://pic.etlong.com/202008/21/045931988603970.jpg" />

開粗：前模模腔開粗、后模模腔開粗、分模線開粗。

銅公：前模銅公、后模銅公、分模線清角銅公。

線切割：鑲件分模線、銅公、斜頂枕位。

電腦鑼：精鑼分模線、精鑼后模模芯。

電火花：前模粗、銅公、公模線清角、后模骨位、枕位。

鉆孔、、頂針；模具頂水路孔加工行位、行位壓極。

斜頂、復頂針、配頂針。

根本特色

1.加工精度要求高：一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還或許是多件拼合模塊。于是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往達μm級。

2. 形面雜亂：有些產(chǎn)品如轎車覆蓋件、飛機零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因而，模具型腔面就很雜亂。有些曲面必須用數(shù)學計算方法進行處理。

3. 批量小 ：模具的出產(chǎn)不是大批量成批出產(chǎn)，在很多情況下往往只出產(chǎn)一付。

4.工序多 ：模具加工中總要用到銑、鏜、鉆、鉸和攻螺紋等多種工序。

5.重復性投產(chǎn)模具的運用是有壽數(shù)的：當一付模具的運用超越其壽數(shù)時，就要更換新的模具，所以模具的出產(chǎn)往往有重復性。

6.仿形加工模具出產(chǎn)中有時既沒有圖樣，也沒有數(shù)據(jù)，并且要根據(jù)實物進行仿形加工。這就要求拷貝精度高，不變形。

7.模具資料優(yōu)異，硬度高模具的主要資料多采用合金鋼制造，特別是高壽數(shù)的模具，常采用Crl2、CrWMn等萊氏體鋼制造。

根據(jù)上述諸多特色，在選用機床上要盡或許滿意加工要求，如數(shù)控系統(tǒng)的功用要強、機床精度要高、剛性要好、熱穩(wěn)定性要好、具有仿形功用等。

加工工藝流程

1.底面加工，加工量保證。

2.鑄件毛坯基準找正，2D、3D型面余量查看。

3.2D、3D型面粗加工，非裝置非工作平面加工。

4.半精加工前，側(cè)基準面的找正確保精度。

5.半精加工2D、3D型面，精加工各類裝置工作面，半精加工各類導向面、導向孔，留余量精加工工藝基準孔及高度基準面，并記載數(shù)據(jù)。

6.檢驗復查加工精度。

7.鉗工鑲作工序。

8.精加工前，工藝基準孔基準面找正，鑲塊余量查看。

9.精加工型面2D、3D，側(cè)沖型面及孔位，精加工工藝基準孔及高度基準，精加工導向面及導向孔。

10.檢驗復查加工精度。

注意事項

1.工藝編制簡明、表達詳細，加工內(nèi)容盡量數(shù)值化表達。

2.加工重點難點處，工藝要特別強調(diào)。

3.需要組合加工處，工藝表達清楚。

4.鑲塊需獨自加工時，注意加工精度的工藝要求注明。

5.組合加工后，需獨自加工的鑲塊零件，組合加工時工藝裝置獨自加工的基準要求。

6. 模具加工中繃簧是簡單損壞的，所以要挑選疲勞壽數(shù)長的模具繃簧。

國外企業(yè)更側(cè)重于對品牌的保護，尤其是那些有著百年歷史的聞名外企，他們在成立伊始，并不苛求銷售贏利的多少，而是把企業(yè)發(fā)展要點，放在了品牌建設(shè)上。他們向客戶宣傳產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品怎么進步出產(chǎn)功率，以及能為客戶降低多少出產(chǎn)成本，這種注重品牌的宣傳策略一開始就為企業(yè)的發(fā)展奠定了良好的根底。

國內(nèi)企業(yè)則正好相反，他們著重以低價招引客戶，注重眼前利益，大打價格戰(zhàn)，導致了刀具商場競爭，而過低的價格，使得產(chǎn)品質(zhì)量無法保證，終究客戶對國產(chǎn)圓刀片失去了決心。下面是中國品牌分切圓刀片的首要細分商場：

（1）、汽車職業(yè)汽車職業(yè)的加工特點一是大批量、流水線出產(chǎn)，二是加工條件相對比較固定。為了優(yōu)化出產(chǎn)，進步質(zhì)量和功率恒力機械，汽車職業(yè)對刀具的加工功率和運用壽命提出了十分苛刻的要求。一起，由于選用流水線作業(yè)，為了避免因換刀片導致整條出產(chǎn)線的停機、造成巨大的經(jīng)濟損失，所以通常選用強制性的統(tǒng)一換刀的方法。這對刀具質(zhì)量的穩(wěn)定性也提出了獨衣無二的高要求。

（2）、航空航天職業(yè)航空航天業(yè)的加工特點一是加工精度要求高，二是材料難加工。該職業(yè)所加工的零部件材料大多為耐性和強度都十分高的高溫合金和鎳鈦合金（如INCONEL718等），使得硬質(zhì)合金圓刀片大有用武之地。

（3）、大型渦輪機、汽輪機、發(fā)電機及柴油機出產(chǎn)企業(yè)這些企業(yè)所要加工的零件大多體積龐大、價值昂貴，在加工時，保證被加工零件的精度和少出廢品是至關(guān)重要的，所以在這些職業(yè)里也經(jīng)常選用鎢鋼圓刀片。

（4）、運用數(shù)控機床較多的企業(yè)俗話說“好馬配好鞍”，為了進步加工功率和產(chǎn)品質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)控機床的運用功率，往往選用硬質(zhì)合金圓刀片更易達到預期的作用。

（5）、外資企業(yè)在這些企業(yè)中，往往更注重出產(chǎn)功率和質(zhì)量的保證。由于外資企業(yè)的設(shè)備許多是引進國外的機床和設(shè)備，選用其進口國的圓刀片也是瓜熟蒂落的事。除此之外，還有許多其它職業(yè)，如模具職業(yè)、軍公企業(yè)等使用硬質(zhì)合金圓刀片也都十分普遍。