如何保证套类工件形位公差

周有奎

周有奎

（荆州技师学院湖北荆州434020）

【内容提要】套类工件是机械零件中精度要求较高的工件之一。套类工件的主要加工表面是内孔、外圆和端面。这些表面不仅有尺寸精度和表面粗糙度要求，而且彼此间还有较高的形状精度和位置精度要求。因此应选用合理的装夹方法。

【关键词】套类工件形位公差保证方法

一、尽可能在一次装夹中完成车削

车削套类工件时，如单件小批量生产，可在一次装夹（俗称一刀下）中尽可能把工件全部或大部分表面车削完毕。这种方法不存在因装夹而产生的定位误差，如果车床精度较高，可获得较高的形位公差要求。但采用这种方法车削时，需要经常转换刀架。

如我们在车削衬套工件时，可轮流使用90°车刀、45°车刀、麻花钻、铰刀和切断刀等刀具加工。先用90°车刀车外圆、台阶。再用45°车刀倒角，然后用磨花钻钻孔，最后用切断刀切断工件。

这种方法加工中，如果刀架定位精度较差，则其加工尺寸较难控制，其加工时切削用量也要时常改变。

二、以外圆为基准保证位置精度

在加工外圆直径很大、内孔直径较小、定位长度较短的工件时，多以外圆为基准来保证工件的位置精度。此时一般应用软卡爪装夹工件。

软卡爪是未经淬火的45钢制成，这种卡爪是在本车床上车削成形的，因而可确保装夹精度。其次，当装夹已加工表面或软金属时，不易夹伤工件表面。另外，还可根据工件的特殊形状相应地加工软爪，以装夹工件。因此，软卡爪在工厂中已得到越来越广泛的使用。

软卡爪的制作一般采用焊接式，车削夹紧工件的软卡爪的内限位台阶时，定位圆柱应放在卡爪的里面，用卡爪底部夹紧。

三、以内孔为基准保证位置精度

车削中小型轴套、带轮和齿轮等工件时，一般可用已加工好的内孔为定位基准，并根据内孔配置一根合适的心轴，再将套装工件的心轴对顶在车床上，精加工套类工件的外圆、端面等。常用的心轴的实体心轴和胀力心轴等。

1．实体心轴

实体心轴分不带台阶和带台阶两种。

不带台阶的实体心轴又称小锥度心轴或过盈配合心轴，其锥度C=1：1000~1：5000。这种心轴的特点是制造容易、定心精度高（能保证的同轴度可达0.005~0.01mm），但轴向无法定位，承受切削力较小，工件装卸时不太方便。

带台阶的心轴又称间隙配合心轴，其配合圆柱面与工件孔保持较小的配合间隙，工件先靠螺母压紧，常用来一次装夹多个工件。若装上快换垫圈，则装卸工件就更为方便，但其定心精度较低，只能保证0.02mm左右的同轴度。

2．胀力心轴

胀力心轴依靠材料弹性变形产生的胀力来胀紧工件。装夹在主轴锥孔中的胀力心轴的圆锥角度最好为30°左右，最薄部分的壁厚3~6mm。为了使胀力均匀，槽可做成三等分。使用时先把工件套在胀力心轴上，拧紧锥堵的方榫，使胀力心轴胀紧工件。

长期使用的胀力心轴可用65Mn弹簧钢制成。胀力心轴装卸方便，定心精度高，故应用广泛。

四、结束语

套类工件形位公差精度的保证除了应选用合理的装夹方法，还应保证其装夹定位的正确位置，不至于在车削加工中使工作产生位移，同时，也应保证夹具的刚性，以使夹紧牢固可靠。另外，还应根据工件的形状、大小与复杂情况，合理选择切削用量和安排加工工序；合理选用切削加工刀具与刀具几何角度等。只有根据技术要求全面综合的考虑加工情况，才能有效、合理的生产出合格的零件，有效地保证零件的加工精度。

参考文献：李德富，《车工》，机械工业出版社，2012

【作者简介】周有奎，男，汉族，本科学历，荆州技师学院一级实习指导教师，研究方向，机械加工教学。