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弧形辊在加工时应先确定好加工工艺和定位基准,在加工过程可以总结出一些技术问题加以改进,从而保证弧形辊的精度和品质。具体可按以下步骤进行。
由于弧形辊主轴是多阶梯带通孔的零件,切除大量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时,一定要粗精分开,先粗后精。主轴的加工就是以重要表面(特别是支承轴)的粗加工、半精加工和精加工为主线,适当穿插其它表面的加工工序而组成的工艺路线。
粗加工开始前先准备毛坏并正火:粗加工阶段为切端面钻中心孔、粗车外圆等;半精加工阶段是半精车外圆、各轴助表面(键槽、花健、螺紋等)的加工与表面淬火:精加工阶段是主要表面(外圆表面与锥孔)的精加工。
弧形辊轴类零件的定位基准,尽最采用两中心孔。弧形辊轴类零件各外圆表面、锥孔、螺纹等表面的设计基准都是轴线,采用两中心孔定位,既符合基准重合原则又满足基准统一加工原则。但有些情况下却只能用其它表面作定位基准:如车削与磨削锥孔时,选择外圆表面为定位基准。
弧形辊外圆表面粗加工时,为提高零件的装夹刚度,选择一夹一顶(一头用卡盘夹紧外圆,一头用中心孔定位夹紧)的定位方式;磨锥孔时,一般多选择主轴的装配基准(前后支承轴颈)作为定位基准。这样,可消除基准不重合所引起的定位误差,使锥孔的径向圆跳动易于控制。在加工空心主轴零件时,作为定位基准的中心孔,因钻出通孔而消失。
为了在通孔加工之后还能使用中心孔作为定位基准,常采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴,当弧形辊主轴孔的锥度较小时(如车床主轴锥孔,锥度为莫氏6号),可使用锥堵,如图所示;当主轴孔的锥度较大(如铣床主轴)或为圆柱孔时,则用锥套心轴,如图所示。锥套心抽采用锥堵应注意以下几点:锥堵应具有较高的精度,其中心孔既是锥堵本身制造的定位基准,又是磨削主轴的精基准,因而必须保证锥堵上锥面与中心孔有较高的同轴度。
另外,在使用锥堵时,应尽量减少锥堵装夹次数。这是因为工件锥孔与锥堵上锥角不可能完全一样,重新装夹势必引起安装误差,故中、小批生产时,锥堵安装后一般不中途更换。综上所述,弧形辊空心主轴零件定位基准的使用与转换,大致采用这样的方式:开始时以外圆作粗基准铣端面钻中心孔,为粗车外圆准备好定位基准。
弧形辊粗车外圆又为深孔加工准备好定位基准,钻深孔时采用一夹(夹一头外圆)一托(托一头外圆)的装夹方式。之后即加工好前后锥孔,以便安装锥堵,为半精加工和精加工外圆准备好定位基准。终磨锥孔之后,必须磨好轴颈表面,以便用支承轴颈定位来磨锥孔,从而保证锥孔的精度。
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