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控制两孔同轴的工艺方法
http://www.chinaseal.cn/ (2012-12-9 12:24:46) 中德密封技术 

一种控制两孔同轴的工艺方法

某单位在生产中遇到一个关键零件,该零件圆度、尺寸精度及粗糙度要求较高,特别是两孔同轴度要求≤f0.01,更增加加工难度。而我单位设备比较简陋,无高精度孔加工设备,只能在C630车床上想办法,在这过程中走了相当长的弯路,最终找到一种简易、切实可行的方法,满足了零件设计要求。

1 浮动镗刀加工

将零件固定在拖板上,主轴夹紧刀杆先粗镗f48内孔,因为两孔跨距较大且孔径较小,宜采用调头18Mmdeg;镗削,加工工艺方法如下:①先加工基准面M与两孔的中心连线平行,在镗削前找正工艺基准M与大拖板平行,平行度≤0.01mm/m,镗削D1孔;②D1孔镗削完毕后调头,同样找正工艺基准M,平行度mlt;0.01mm/m,然后移动中拖板找正D1内孔,跳动不大于0.005,镗削D2孔,以上两孔均留加工余量ap=0.030.06mm

浮动镗刀精镗, 由于它能自动补偿由刀具安装误差、机床主轴偏差而造成的加工误差,因此能达到尺寸精度及粗糙度要求,但它无法纠正孔的直线度误差及位置误差。由于零件孔较 长、零件材料为灰铸铁,材质不均,并且两孔中间断开,检测两孔的同轴度公差很不稳定,零件的合格率一直很低,同轴度一般在f0.02f0.10之间,不能满足图纸要求。

2 脉冲研磨

按图3所示自制一套研磨工具,仍然在C630车床上加工,主轴夹紧工件旋转,研磨工具固定在拖板上,电机通过偏心轮5带动研磨滑轴3作脉冲运动,该方法较好地保证了孔的尺寸精度及粗糙度,但因两孔中间断开,研磨头无法连续工作,仍然无法纠正镗孔时产生的两孔同轴度的偏差,我们曾考虑将两断孔整体铸造,一体研磨,加工后将中间多余部分去掉,但这很容易产生新的应力变形,使同轴度发生变化。

 

3 轴套调节法

零件左孔仍然按上述研磨法加工,以达到较高的尺寸精度及粗糙度要求,零件右孔按图4所示镶一壁厚为5mm 轴套(因零件尺寸所限无法增加轴套壁厚),该轴套经过磨削,尺寸精度、形状精度及粗糙度满足要求,轴套与零件之间留0.10.5mm间隙,轴套上下前后采用8只螺栓调节,通过螺栓调整两孔的同轴度,此方法非常烦琐效率低,因为仅8个支点支撑,轴套很容易因螺栓上的作用力产生微变形,产生圆度误差,而且调完之后同轴度易改变。

 

在这之后我们采取了一种新的方法,去掉螺栓,将轴套与零件的间隙增加到0.40.5mm,在轴套与零件之间填充509强力胶与铸铁末的混合物,该胶属双组份混合固化胶,不会因挥发而产生间隙,该胶耐水、耐油、耐晒、耐酸碱及具备防腐功能,并能耐低温-60℃,耐高温90140℃,粘结强度:铜钢材类平粘1426MPa,铜钢类套管接1632MPa。将混合物从螺纹孔注射进去,均匀地分布在轴套四周。常温下26h固化,此方法的优缺点如下:

适用于同轴度要求高的零件加工;

用于同轴孔系中跨距较大的孔;

适用于中、小批量零件加工;

可以极大地消除机床系统误差;

辅助时间较长,不适用大批量加工。

同轴度误差分析设计芯轴时,严格控制其轴线直线度误差<0.005,保证芯轴外圆尺寸公差、圆度、粗糙度要求高于零件内孔精度要求,芯轴与D1D2孔的配合无间隙或间隙很小。该方法消除了零件重复定位误差,减少了机床丝杆间隙、刀具刚度等引起的误差,能够很好地保证左右两孔的同轴度。

4 结束语

此方法的关键在于芯轴与左孔及轴套的配合间隙,以及芯轴本身的精度,相比而言控制这些精度较容易,实践证明这种方法简单、稳定、成品率高。只要严格控制好配合间隙及芯轴的精度,成功率接近100%。该方法较好地解决了在简陋设备条件下保证两孔同轴的加工问题。

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