王立成(七台河同创机械制造有限责任公司,黑龙江七台河154600)
摘要:根据实践经验对轴类定位用的中心孔加以改进,用线接触中心孔代替面接触中心孔,提高轴的加工精度,且制造方法简单易行。
关键词:非标准中心孔;定位锥面;顶尖锥角;定位锥角
前言
在加工轴类零件时,常采用中心孔作为加工定位基准,国标GBl45-89中规定标准中心孔的定位面是60°的锥面,通常称之为面接触中心孔。但在实际加工过程中,由于面接触中心孔加工困难,且加工好的面在接触中心孔时锥面易受到损坏,影响定位精度。为此人为的改变标准中心孔的几何尺寸或形状,使中心孔和顶尖之间的接触定位由面接触变为线接触,在中心孔和顶尖之间形成一个封闭的定位曲线即定位圆,称为线接触中心孔。实践证明轴类工件采用线接触中心孔定位,其加工精度有很大的提高,且其制造方法简单易行[2]下面将运用的线接触中心孔作一介绍,供大家参考。
1机加中线接触中心孔的获得方法
(1)减少标准中心孔定位锥面的轴向尺寸[3],具体方法如下:增加标准中心孔底孔直径d0见图示;锥角不变,增加大端直径D0,大端直径不变,减少锥角角度。但后两种的定位圆直径减少,从而使定位的稳定性下降,一般不采用,图中也未示出。
(2)改变顶尖或中心孔的定位锥面锥角的相对大小,具体方法如下:增加顶角锥角θ或减少中心孔的定位锥角θ0如图2所示,根据经验锥角的增大或减少值应控制在30°以内。它与标准中心孔或标准顶尖配合可以产生高精度的线接触中心孔。
(3)采用专用设备或刀具将工件的中心孔或者将顶尖加工成向内凹或向外凸的曲面,与正常的顶尖或中心孔配合以达到形成线接触中心孔的目的,但是由于曲面中心孔或曲面顶尖都需要专门的设备或工装来加工,制造困难且不方便,因此一般只适用于特别高精度的工件加工[1]。
(4)在套筒类零件加工中,如果零件的中空孔径比较小,可在两端孔口倒角以形成定位锥面(通常为0°和90°),用来做中心孔,用于定位;如果零件两端的中空孔的直径较大,可加闷塞然后按上述(1)、(2)、(3)的加工方法加工[4]。
2定位误差的形成与分析
大家知道,只有用理想的中心孔在理想的顶尖上定位时,轴才不会产生定位误差。在实际生产加工中,很难做到理想定位,这样便会产生定位误差,产生的原因有:
(1)中心孔(或顶尖)的形状误差。
(2)两中心孔(或顶尖)轴线的同轴度误差,如下图3所示。
(3)以上两种因素的共同作用引起。
在上述三种因素中,以同轴度误差影响最大。
结束语
轴的中心孔和顶尖的形状、尺寸及相互位置的误差,都可使轴在顶尖上形成点接触定位,所以使用线接触中心孔,在相同条件下,其精度有所提高。故线接触中心孔在实际生产中有一定的应用价值。
图3两顶尖孔同轴度误差引起顶尖孔与顶尖接触不良
参考文献
[1]张永忠,苏斯华.矿山机械制造工艺学[M].徐州:中国矿业大学出版社.
[2]濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社.
[3]孙恒,傅则绍.机械原理[M].北京:高等教育出版社.
[4]徐灏.机械设计手册[M].第二版.北京:机械工业出版社.