巧用卡盘一次装夹多件管座镗削圆弧面

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摘要：以鏜削液压缸管座的圆弧面为主线，阐述了利用卡盘一次装夹多件管座镗削圆弧面的方法，并叙述了相关配套的各备件的制做注意事项，同时，还叙述了镗削管座圆弧面工装应用注意事项。

引言

山东能源机械集团常年制做各类矿用工程液压缸，有大批量液压缸的管座的圆弧面需要加工，通常采用一次装夹两件的方式同步车削或镗铣，效率较低。笔者经过多年的研究，研发了一套同步镗削多件管座圆弧面的方法。

1.管座圆弧面加工装备设计理念

管座圆弧面加工前，它的其余各面均已加工完成。镗削其圆弧面时，装夹如图。多件管座同步镗铣装夹所示。

只要被加工管座的圆弧面能在同一个圆柱体的外圆上，那么，所有组成这个圆柱体的管座是可以同步加工圆弧面的。

2.管座圆弧面镗削装备介绍及其同步镗削数量推导

如文中的图所示，卡盘是一个四爪联动的；挡圈的下端扣在卡盘上，上端起着定位管座的作用；挤块是扇形的，在卡爪的推动下起着将管座挤紧的作用；垫圈是垫在管座和挤块下面，以防止镗削管座圆弧面的刀具加工着卡盘的上平面（当管座圆弧面的圆弧直径小于卡盘中心孔时，垫圈就不用了）。

同步镗削管座的数量推导：最多可以同步加工的管座的数量为其圆弧面所在圆周长除以其圆弧面圆弧的弧长所得的整数。如果该整数为2，可以借用两爪卡盘或平口钳；如果该整数为3，可以借用三爪卡盘；如果该整数为4，就用四爪卡盘；如果该整数为6，也可以借用三爪卡盘，只是挤块发生桥式结构变化而已。该整数为5时，可以取4个管座同步加工。

3.镗削管座圆弧面的相关配套的各备件的制做注意事项

图中挡圈用来定位管座的内孔和扣在卡盘上的内孔必须同轴，以保证对管座的定位准确度，防止管座的圆弧面加工尺寸不一，其强度亦必须足够，防止对管座定位不牢，另外，在其通过卡爪处的底部必须铣开一槽，并能使卡爪在松紧过程中自由运行；制做挤块时要格外谨慎，其扇形内弧尺寸必须+0.05mm，外弧尺寸要-0.05mm，这样能够保证在管座夹紧过程中，靠近管座的圆弧面处夹紧牢固，防止镗削过程中由于管座夹紧松摆而发生折刀的现象；垫圈的内孔要大于管座圆弧面的直径尺寸，其外圆要小于挤块外圆的圆弧。

4.镗削管座圆弧面工装应用注意事项

首先，将卡盘装夹在立铣工作台上；然后，将图多件管座同步装夹中的各件按要求放置到位，紧固卡爪，使挤块挤紧工件，镗削管座圆弧面即可。

注意事项：卡盘螺旋槽内必须干净，防止卡爪在夹紧过程中产生别卡，使工件夹紧可靠；挤块各边不得有飞边、毛刺，防止存在“暂时性夹紧”而导致工件在镗削过程中产生松动的现象；加工前，按照卡盘外圆或者挡圈内孔进行校正，使机床主轴回转中心线与其同轴，以保证管座的圆弧面到其与挡圈定位端的尺寸统一；为达到使管座靠实挡圈而减轻加工的发颤现象和刀刃渐进性加工，以提高刀具耐用度，刀具尽量采用45°或60°的主偏角。

如果挤块的扇形部分尺寸或管座被夹挤面尺寸不合适，可以在工件被夹挤面处贴纸进行夹紧，但必须保证管座的被加工圆弧面处夹得最紧，切实达到管座在镗削圆弧面过程中不发生移动的效果。

5.结束语

该加工管座圆弧面的方式极为巧妙，工装简单、易做，能有效提高工件的加工质量和效率，并开发了卡盘的使用空间，很值得在同行业内推广、借鉴。

参考文献：

[1]王健石主编机床夹具和辅具速查手册[M]北京：机械工业出版社，2007.

[2]成大先主编.机械设计手册（第五版第1卷）. 北京： 化学工业出版社，2010.

作者简介：

赵忠刚（1969—），男，山东泰安市人，毕业于山东科技大学：机电一体化，专科。在省级和国家级刊物发表科技论文40余篇，国家镗工技师，山东能源机械集团机械加工首席技师，山东能源机械集团中矿采煤机制造有限公司副总经理，主要从事企业管理体系研究和工艺装备开发及售后服务工作。