呂廣優(yōu)

(洛陽(yáng)有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院，河南 洛陽(yáng)471039)

在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)者繪制的零部件為回轉(zhuǎn)件時(shí)，通常會(huì)選取回轉(zhuǎn)件的軸線作為繪圖基準(zhǔn)，而這種基準(zhǔn)常常并不在零件實(shí)體上，我們稱之為空間基準(zhǔn)。在零件機(jī)加工時(shí)，空間基準(zhǔn)通常難以直接準(zhǔn)確定位，給加工帶來(lái)一定的困難，且難以達(dá)到所需要的精度。這時(shí)就必須采用必要的輔助手段才能精確加工出合格的零件。

1 假軸應(yīng)用的背景

圖1所示為開卷機(jī)托輥輥?zhàn)Ｔ诓捎苗M床加工2處Φ75H9孔時(shí)，只有當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心與工件基準(zhǔn)(Φ350中心)完全重合時(shí)，機(jī)床才能正確定位2處Φ75H9孔及其端面位置。而實(shí)際上很難甚至不可能做到使機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心與工件基準(zhǔn)完全重合，這就使得加工完工件左側(cè)Φ75H9孔旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)后，根本無(wú)法直接確定右側(cè)Φ75H9孔端面及中心的位置。

圖1 以相關(guān)輥?zhàn)虞S線為基準(zhǔn)的輥?zhàn)疽鈭D

2 假軸應(yīng)用的方法

為解決這一難題,我們采用如圖2所示的假軸，提供了快捷而有效的方法。下面簡(jiǎn)要介紹這種情況下假軸的應(yīng)用方法：

圖2 假軸應(yīng)用示意圖

準(zhǔn)備工作：將工件按圖所示(圖紙背面著工作臺(tái))置于工作臺(tái)任意位置(便于加工)并裝卡牢靠，按毛坯余量精加工工件基準(zhǔn)面A、B(如圖2)，左下側(cè)Φ75H9/Φ50H9同軸孔加工不存在困難，在此不再一一贅述。

第一步，在機(jī)床工作臺(tái)任意位置放置直徑為Φ的軸(要求圓柱度0.02mm，底面與軸線垂直度0.02mm/mm，機(jī)床常用的量柱、螺旋撐等均能達(dá)到此要求),通過(guò)打表記錄軸外圓到工件右面(A基準(zhǔn)面)尺寸最大值d1及軸外圓到工件下面(B基準(zhǔn)面)尺寸最大值d2(如圖2所示)，依機(jī)床能力精確至小數(shù)點(diǎn)后3位(μm級(jí))。

第二步，計(jì)算軸中心相對(duì)坐標(biāo)(d1-Φ/2，d2-Φ/2)，通過(guò)CAD繪圖，畫出軸所在位置。準(zhǔn)確測(cè)量軸外圓到右上側(cè)孔中心尺寸最大值(切線方向)d3及軸外圓到右上側(cè)孔端面尺寸最大值(切線方向)d4(如圖2所示)，精確至小數(shù)點(diǎn)后4位(0.1μm級(jí))。

第三步，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(本例圖中為75°)，使機(jī)床主軸與右上側(cè)Φ75H9孔端面垂直，靠鏜桿記錄假軸實(shí)際中心坐標(biāo)，結(jié)合尺寸d3、d4，即可準(zhǔn)確定位右上部Φ75H9孔中心及端面位置(圖2中A點(diǎn))。

3 假軸應(yīng)用原理

假軸的應(yīng)用是通過(guò)簡(jiǎn)單的幾何方法，即：已知平面上一點(diǎn)(圓心)到平面上兩直線距離即可確定點(diǎn)的位置以及圓柱母線都與中心線平行且等距的原理，結(jié)合圖紙實(shí)際，將無(wú)形(軸線)轉(zhuǎn)化為有形(柱面)。

4 結(jié)論

通過(guò)假軸的應(yīng)用及CAD輔助計(jì)算，機(jī)床可實(shí)現(xiàn)μm級(jí)的精準(zhǔn)定位，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)圖紙要求的定位精度。假軸的加入，將圖紙中原本無(wú)形的、不可測(cè)量的空間尺寸基準(zhǔn)變?yōu)橛行蔚?、可測(cè)量的實(shí)物基準(zhǔn)。同時(shí)，通過(guò)CAD輔助繪圖，減少了繁瑣的三角計(jì)算，而且大大提高了計(jì)算精度，為制造合格的零件產(chǎn)品提供了有力保障，是一種值得推廣的應(yīng)用方法。