加工中心机床加工复杂轴工艺

  5 零件的编程及加工 5.1 卧式加工中心加工——深孔 零 件 Ø60 端 面 需 加 工 1 个 Ø16mm 和 4 个 Ø8mm 深孔，先用麻花钻钻出深度为 40mm 左右的枪钻导向 孔，再分别安装 Ø16mm 与 Ø8mm 硬质合金枪钻进行 加工。因孔较深，在加工时，正确选取切削用量。切 削速度：V=1.1-1.65 米 / 秒，进给量：s=0.015-0.03 毫 米 / 转，油压：P=2.5-6.0Mpa，流量：Q=0.2-0.65 升 / 秒。 加工时注意排出铁屑是否顺利是否正常。 5.2 卧式加工中心加工——A 面和 B 面 材料为 45# 钢，加工余量较多，在 A、B 加工时 采用 Ø50mm 的面铣刀分层切削方法，每次 Z 向进给 2mm 进行切削，A、B 面厚度尺寸 120±0.05mm，B 面 处 Ø99f7 mm 薄壁圆柱粗加工至尺寸 Ø99.3mm，留 0.3 mm 精加工余量。圆柱体高度程序编写为 Z6.125mm， 这样可保证 6.1 mm 图纸公差要求。 5.3 卧式加工中心加工——Ø16mm，30°斜孔 B 面斜孔的加工，工作台面转过 30°，先选用 Ø15mm 的键铣刀在 Ø99f7mm 圆柱体上铣出钻头的导 向孔。接着采用 Ø15.5mm 钻头钻至 Ø16mm 深孔的中 心处。最后用 Ø16mm 的球头刀，铣至 Ø16mm 深孔里 面相接，留 0.2mm 打磨余量。从而方便后道 Ø16mm 圆柱孔与 Ø16mm 斜孔打磨光滑过渡。 5.4 卧式加工中心加工——90°圆锥孔 90°圆锥孔的加工，为了保证光洁度，原则上应 采用球头刀加工，但 Ø85.2 mm 浅孔与圆锥孔的交接

  ①铣 A 面和 B 面圆柱体采用 Ø50mm 的面铣刀， 此铣刀适用平面、台阶面的加工，刀片当刀片损坏时， 可以快速更换，使用方便，成本较低。

  ②加工 Ø16H7 mm 斜孔、Ø15H7mm 孔 、Ø40H7mm 孔采用日本大昭和微调精镗刀加工，桥式外圆镗刀加 工 Ø99f7 mm 圆柱薄壁体。采取粗加工，半精加工， 精加工，去毛刺的工艺路线，保证加工尺寸的稳定性， 位置度，圆度达到精度要求。

  4 加工中心设备的调整 由于 A 面的 Ø12H7 孔与 B 面 Ø99H7 薄壁圆柱的 同轴度要求很高，公差为 ±0.015mm，因此工作台必 须保证精确的回转精度，所以在零件加工前需要进行 回转中心精度测定。 方法一：①在机床主轴上夹持标准芯轴，在工作 台上固定百分表。调整百分表的位置，使指针在标准 芯轴最高点处指向零位；②将芯轴沿 Z 方向退出 Z 轴； ③将工作台旋转 180 度，再将芯轴沿 -Z 方向移回原位。 观察百分表指示的偏差，调整 X 向机床坐标，反复测 量，直到工作台旋转到 0 度和 180 度两个方向百分表 指针指示的读数完全一样，这时加工中心 RT 上显示 的 X 向坐机床标值即为工作台 X 向回转中心的位置。 方法二：首先粗略的找到工作台的回转中心，安 装一个工件，先镗一半孔深，工作台旋转 180 度，继 续镗另一半孔深，之后测量两孔的母线误差，再进行 数值补偿，这样就可以获得非常精确的工作台回转中 心数值。在实际零件加工时先用芯轴进行测量，然后 夹持零件进行试镗，根据误差在坐标系里进行误差数 值修改，两种方法结合应使回转中心精度更为准确。

  ③加工 Ø16 mm 和 Ø8 mm 的深孔，选用硬质合金 枪钻在卧式加工中心上来加工，此枪钻径长比可达 1：250，它由刀头，钻杆和钻柄三部分焊接在一起， 中间有冷却油孔，可将钻孔、镗孔、铰孔一次完成。 孔 精 度 达 IT6 级、 直 线mm、 粗 糙 度 Ra0.8。使用时，要选择专用的极压添加剂 , 以保证在 高压下形成油膜 , 流量应随孔深的增大而增大 , 以保证 切削油有更大的流速 , 达到通畅排屑的目的。

  75现代机械与科技2019年第4期中国机械machinechina1连接轴件的工艺分析根据如图1零件图所示本轴件材料为45钢轴总长6125mm加工最大外圆为?175mm最小外圆为?60mm需在最大外圆上加工厚度为120mm平行度002mm的ab面平台在a面平台需加工各尺寸规格与精度的螺纹孔沉头孔连接孔在平台b面需加工薄壁圆柱体斜孔与多个通孔轴件端面需加工深孔轴件头部需加工宽槽以及孔形状及位置公差要求在002mm范围之内

  2 加工刀具的选用 此零件属于典型的轴类零件，以面和孔为主，材 料为 45# 钢，孔和圆柱体的精度要求很高，通过经济 性的工艺分析，加工刀具需要面铣刀、镗孔刀、枪钻 与键铣刀、球头刀以及钻预孔用麻花钻。

  3 夹具与零件夹持 为适应高效、高精度、高适应性、高自动化加工、 快速装卡工件的基本要求，夹具在设计时应该具有良 好的机动性能，良好的敞开性为目标，以适应工件加 工的需要为基本原则。考虑到为中大批量加工做准备， 此零件需要采用组合夹具与专用夹具组合的方法进行 夹持加工。为保证在卧式加工中心上加工 A、B 面以 及枪钻加工孔的需要，利用组合夹具元件，将底板与 V 形铁 组 合， 两 个 尺 寸不 同 V 形铁 定 位 Ø117mm 和 Ø60mm 的外圆，从而保证轴中心高度一致，两侧面以 压板螺栓固定，限制左右自由度。 轴上面使用压板固定，限制了零件的上下自由度， 旋转自由度有一块可活动调整的角铁来进行限制，这 样完全可以保证 A、B 面加工需要以及枪钻加工孔的需要。 因为加工 Ø117mm 圆柱上 410.05mm 槽，需要使用专 用夹具，将零件 A 面放置在夹具底座上利用内六角螺 栓固定后来加工。考虑到绿色制造需要，此专用夹 具底座四周有多个大小不一的螺栓固定孔，还可用于 其他各种规格尺寸零件的固定使用。

  关键词：卧式加工中心；立式加工中心；回转工作台；轴类零件；深孔加工；同轴度保证

  1 连接轴件的工艺分析 根据如图 1 零件图所示，本轴件材料为 45# 钢， 轴总长 612.5 mm，加工最大外圆为 Ø175mm，最小外 圆为 Ø60mm，需在最大外圆上加工厚度为 120 mm、 平行度 0.02 mm 的 AB 面平台，在 A面平台需加工各 尺寸规格与精度的螺纹孔，沉头孔，连接孔，在平台 B 面需加工薄壁圆柱体，斜孔与多个通孔，轴件端面 需加工深孔，轴件头部需加工宽槽以及孔，形状及位 置公差要求在 ±0.02mm 范围以内。根据公司现有设备， 根据图纸要求做工艺分析，制定初步的加工方案， 数控车加工轴外圆， Ø175mm，Ø117mm，Ø60mm，达 到精度要求。利用企业现有日本远洲 GE90H 卧式加工 中心和台湾高峰 1400 立式四轴加工中心设备，做好相 应的夹具装夹零件，从而可完成连接轴平台、薄壁、孔、 槽以及深孔工序。

  童永华 1 王同山 2 （1江苏联合职业技术学院无锡交通分院 江苏 无锡 214000； 2无锡宏源机电科技股份有限公司 江苏 无锡 214000)

  摘要：新产品的设计和制造有时需要添置专用设备，制造高精度的专用夹具，经济成本很高，且生产周期长，不利于经济 性的开发新品。通过校企联合，我们在复杂轴件新产品的开发与制造中，不添置车铣加工中心设备，而是利用企业现有卧 式与立式加工中心设备，制定合理的加工工艺，通过夹具精度保证，刀具的合理选择使用等几个维度来保证产品的图纸要 求，且可批量生产。本文通过在没有车铣加工中心的情况下，使用卧式加工中心和立式加工中心在加工复杂轴过程中的工 艺分析和工艺流程，阐述了加工中心在加工轴类零件时常见的一些问题，以及所采取的方法和技术措施。