如何在数控车床上加工槽锯刀夹

夏文龙

【摘 要】本文详细介绍了在数控车床上加工槽锯刀夹，并对加工中出现的难点问题进行逐一解决，重点对槽锯刀夹在数控车床上加工的工艺安排，槽锯刀夹内孔与梯形槽两侧面E和F面的跳动加工，利用心轴保证槽锯刀夹内孔与外圆的同轴加工以及槽锯刀夹内孔与D平面的跳动加工等作了详细的介绍。通过作者的实践，在数控车床上成功完成了槽锯刀夹加工。

【关键词】槽锯刀夹；同轴；跳动；夹具；数控车床

【Abstract】This paper introduces how to process groove saw in detail on the NC lathe， and step by step solved the difficulty problems in processing， key for arrangement of groove saw processing on NC lathe， two side slot hole saw， clip and trapezoidal groove E and F the beating process， using the spindle guarantee slot hole saw， clip and cylindrical coaxial processing as well as the slot inner hole saw， clip and D plane beating processing and so on， has made the detailed introduction. Through the practice of the author， successfully completed the groove saw processing on the NC lathe.

【Key words】Groove saw；Coaxial；Jumping；Fixture；NC lathe

0 引言

2013年我接到槽锯刀夹的加工任务。在接到加工任务以后，根据图纸所标的技术要求进行分析，槽锯刀夹是调质料，硬度为HB260-280。槽锯刀夹（图2）不能一次性完成车削，需要掉头装夹才行，内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度、内孔Φ42与平面的跳动要求较高。采用孔Φ42为基准原则，通过利用心轴（如图3）车削控制同轴度在0.02mm范围内，控制跳动在0.01mm范围内。从分析加工上来看却有较大难度，并选用在数控车床上完成槽锯刀夹的加工。

本文重点介绍如何在数控车床上加工槽锯刀夹。

1 槽锯刀夹加工难点分析

在数控车床上加工刀夹过程中有以下几个问题是加工的难点和关键点：

（1）机床选用（由于同一工序加工尺寸变化大，而且在同一工序中要保证多处公差，选用具有无级变速的GSK980TD数控车系统机床）；

（2）车削加工的先后顺序的工艺安排；

（3）槽锯刀夹内孔Φ42与三个平面C、E、F的跳动车削；

（4）利用心轴车削内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度和平面D的跳动。

2 槽锯刀夹加工中关键点和难点的解决方法

槽锯刀夹是调质料，与锯片直接贴合，电机通过三角皮带高速带动槽锯刀夹上的锯片旋转，槽锯刀夹的质量直接影响到锯加工的槽质量，所以必须把槽锯刀夹每一个形位要求和表面要求严格加工达到图纸要求。从图2分析，加工的外圆尺寸相差较大，去除量较多，所以选用粗车一半精车一精车的加工原则安排加工，由于内孔Φ42mm与轴承6004配合，而且是基准，所以内孔Φ42mm是整个槽锯刀夹的加工关键点。

2.1 槽锯刀夹加工中关键点和难点

（1）先用普通三爪盘的正爪夹住工件粗车Φ30mm、M22mm外圆和D面作为粗车装夹基准，留2mm的精加工余量，沟避空位深3mm，倒角；

（2）粗车槽锯刀夹左端外圆Φ65mm、外圆Φ80mm、内孔M48mm、内孔Φ42mm、外圆梯形槽以及外圆矩形槽，留2mm的精加工余量，倒角；

（3）调质

（4）用普通三爪卡盘夹住Φ30mm外圆端，精车外圆Φ65mm、外圆Φ80mm、内孔M48mm以及外圆矩形槽至尺寸公差和表面粗糙度要求；

（5）用普通三爪卡盘夹住Φ65mm外圆端，半精车外圆Φ30mm、M22mm以及平面D，留1mm的精加工余量，倒角；

（6）用普通三爪卡盘夹住Φ30mm外圆端，精车内孔Φ42mm、平面C以及梯形槽两侧面E、F至尺寸公差和表面粗糙度要求；

（7）最后利用心轴加工槽锯刀夹右端外圆Φ30mm、M22mm以及平面D至尺寸公差和表面粗糙度要求。

2.2 槽锯刀夹加工中解决内孔Φ42与三个平面C、E、F的跳动的方法

从图2的情况来看，是整个槽锯刀夹最关键的加工步骤，在车削槽锯刀夹时给出了精度非常高的形位公差和表面粗糙度要求，内孔Φ42mm与三个平面C、E、F的跳动要求（小于等于0.01mm），下面就如何确保形位公差和表面粗糙度对加工工艺过程进行重点说明：

（1）采用粗车—半精车—精车的加工原则，工件装夹采用普通三爪卡盘装夹即可。

（2）确保内孔Φ42mm与三个平面C、E、F的跳动，都与内孔Φ42有所关联，必须在同一次性装夹加工完成。加工中夹住粗车好的外圆Φ30mm，把内孔Φ42mm与三个平面C、E、F一次性加工至尺寸公差要求。（其中：刀具加工C面时要从小到大外圆加工，注意刀具出现让刀现象，导致C面不平整；加工E、F面时要尽量小的加工量车削，保持刀具锋利，加冷却液冷却，防止热变形。）

（3）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根据加工的尺寸不一样，选择的切削用量不一样。在加工Φ42mm内孔时，选用了刀柄Φ30mm机夹刀，主轴转速粗车为600r/min，精车为1000r/min，实际进给速度80mm/min，粗车进给量单边1.5mm，精车进给量单边0.25mm，加工时加足够的冷却液，防止受热变形。

2.3 槽锯刀夹加工中利用心轴解决车削内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度和平面D的跳动的方法

此步加工是整个槽锯刀夹的重点和难点，主要是通过利用心轴来保证内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度要求（小于等于0.02mm），D面与内孔Φ42的跳动要求（小于等于0.02mm），达到每个面的表面粗糙度要求（R1.6um）。下面对保证形位公差和表面粗糙度过程进行重点说明：

（1）要保证内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度要求，就必须加工一件带有心轴来粗精车右端Φ30mm外圆尺寸、D面跳动以及每个面粗糙度的达到要求。

（2）心轴由棒料车制而成的，经过粗加工各个面之后，调质后用普通三爪卡盘装夹心轴一Φ40mm外圆一端精车另一端Φ42mm外圆尺寸、B面跳动和表面粗糙度达要求精车各尺寸达到要求。

（3）把槽锯刀夹配合至心轴上（图1装配图），主要利用了心轴Φ42mm外圆及B面的定位基准，同时与槽锯刀夹右端内孔Φ42mm以及C面的配合，最后用M10螺母固定槽锯刀夹，经半精车和精车Φ30mm外圆尺寸、D面跳动以及每个面粗糙度的达到要求，同时保证长度32mm和20mm至尺寸要求。（其中：刀具加工D面时要从小到大外圆加工，注意刀具出现让刀现象，导致D面不平整，保持刀具锋利，加冷却液冷却，防止热变形。）

（4）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根据加工的尺寸不一样，选择的切削用量不一样。在加工Φ30mm外圆、D面跳动以及每个面粗糙度时，选用了93度外圆机夹刀，主轴转速粗车为400r/min，精车为600r/min，实际进给速度90mm/min，粗车进给量单边1.5mm，精车进给量单边0.25mm，加工时加足够的冷却液，防止受热变形。

通过利用心轴加工槽锯刀夹完全满足技术要求，达到了加工效果。

2.4 相关工种加工中关键技术的说明

槽锯刀夹加工完成主要与轴承配合、平面检测等一些其它工种的技术问题，这里仅做简单的说明：

检测槽锯刀夹平面的方法：从图2可以看出C、D、E、F平面必须平整，不能出现锥面凹凸不平等现象，在通过皮带带动高速旋转时能够与锯片紧贴合，（因锯片在700r/mm至800rmm转速旋转工作），能使加工效率提高，所以必须仔细检测平面，方法用刀口R和塞R配合检测平面的平整。（经验检测）方法：用槽锯刀夹与锯片平面配合在一起，用印泥检测，如果印泥经两大平面磨擦后均匀分布就可以说明两平面贴合合格（工业检测方法）。

检测槽锯刀夹与轴承配合的方法：从图1可以看出是与6004规格轴承配合，有严格的要求，松紧要合适，否则高速旋转容易烧坏轴承，通过做实验得出经验，轴承装入内孔Φ42mm时要轻微的力量敲击装入较好。

2.5 加工效果说明

本槽锯刀夹从2013年5月在我校实训中心试制成功以后，在厂家投入使用了近一年时间，根据厂家反馈的信息，该零件各项性能基本能满足设备的总体要求。

3 结束语

本文通过对在数控车床上加工槽锯刀夹的过程进行详细的分析说明，并重点介绍车削加工部分的技术重点和难点，把看似非常复杂的加工工件，通过确定合理的加工工艺和巧用心轴，使加工变得轻松简单，也同时解决梯形槽两侧面E、F有“吃皮带”现象，确保了锯片在高速旋转时不会晃动，从而说明作为一名技术人员在合理安排加工工艺和巧用夹具问题上的重要性。与此同时，作为一名技术类教师，除了要求自己要有较高的技术造诣以外，还应该培养学生的有分析解决问题能力和创新能力等，让学生参与，能学到更多技术。

【参考文献】

[1]车工操作技能手册[M].机械工业出版社，2004，4.

[2]数控车床编程与操作（广数GSK980TD车床数控系统）[M].中国劳动社会保障出版社，2007，6.

[责任编辑：汤静]