短轴类零件少废物车削加工工艺解析

这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1496 篇技术文章

在车床上加工轴类零件，为保证整根轴各轴径处的同心度，一般都是一次装夹加工完成，加工过程中不松卡盘不调头。所以下料长度较工件成品长度长30mm左右，长出部分专门用来装夹，待工件加工完成后用割刀切掉这部分。所以此长度称为无用料头。

一、工艺及装备

无料头加工工艺是采取在轴类工件装夹端打传动圆孔(圆孔直径大小、外形、深度视情况自定)，用专用传动三棱、四棱锥插入传动孔中，调整尾座用顶针顶紧工件的方法进行装夹。由于传动棱锥与传动孔相配合具有传递扭矩和自动找正定心作用，所以装夹后，车床主轴可将转动传递给工件，就可对工件进行切削加工，并可保证加工精度。该工艺每一根轴可节省0.2～15kg的料头一块，粗轴重量更大一些，特别适合批量生产。无料头加工工艺经试验也能用于精车工艺。

图1

传动棱锥如图1所示，用T8或T9钢制成，棱锥头加工后进行淬火处理，硬度达HRC62～64，按IT标准7～8级精度加工，可根据工件的大小分为大、中、小各种规格，其尺寸及锥度视情况自定，适用于不同直径轴的加工，其使用方法及装夹方法见图2所示。

图2

二、留意事项

使用此工艺留意事项为传动棱锥的加工精度直接影响到止_件装夹卡后状况和加工精度；打传动圆孔时孔径在不影响结构、强度的情况下尽量取得大些，以增加传动棱锥与传动孔之间的接触面及传动扭矩；切削加工过程中顶针不可松动，如发现工件有松动、跳动现象时应及时调紧尾座；传动孔应打在轴中心线上偏差尽量缩小；此工艺不适合细长轴类零件的加工，因此该工艺在装夹时顶针需调得较紧，工件受轴向力较大易弯曲变形，故只适合短轴的加工。

三、结束语

车床无料头加工轴类零件的思路是在测绘外国进口机械零件时，根据其零件表面装夹印痕及顶针孔，经认真分析，受其启发而研究出来的，但其装卡夹具结构还没有搞清楚，有待进一步研究。根据工件印痕分析，工件端头有一个定位中心孔，四周分布6个放射状刀具压痕，与一般木器旋床加工装夹痕迹相似，但装卡夹具可能较复杂。由于无料头装夹具目前尚无资料先容，暂时还不能设计制造，故采用三棱、四棱锥代替装卡夹具，经使用效果好，达到了工艺目的及加工精度，且三棱锥及四棱锥加工制造轻易，安装较方便，可进步工效，节省材料。

存在题目是强力切削时径向分力较大，有时传动棱锥与传动圆孔接触点产生塑性变形有稍微松动现象，故要求及时调整顶针紧度，使其能及时消除传动棱锥与传动圆孔之间因径向切削力较大而产生的打滑现象，以保证传动棱锥与零件传动圆孔之间可靠的连接，不产生任何松动，因此尾座顶针必须装有自动调整轴向压力的装置，以便当传动棱锥与零件的传动圆孔接触点产生塑性变形时，顶针的轴向压力自动将零件压向传动棱锥，消除了因塑性变形而产生的松动现象，该装置包括压力机构及控制机构，具体结构尚末考虑成熟，有待一步继续研究。目前对尾座顶针采用简单的手动加力以及手动控制的方法，以解决因切削力而产生的塑性变形及松动的现象。

- End -

出品 |夹具侠