高精度转向节销的数控车削加工

1 

 

问题的提出

如图 1

—

所示为林德 厦门叉车有限公司静压传动叉车中与转向节配套使用的关键零件销

轴。该零件原在德国为外购件，在中国合资后要求国产化。该零件的加工有如下困难：(1)
所用毛坯 42CrMoS4 调质棒料，其强度、硬度分别为 1.2GPa 和 55HRC，属于高强度、高硬
度材料；(2)加工精度要求高，在销轴的中间两段上的加工精度要求为 f33.33-0.013mm 处
于 5～6 级精度之间；(2)生产上要求一次车削完成加工，不加磨削工序。因此，为满足上
述加工要求，我们在工装、设备和工艺上采取了一定的措施，并经过反复数控车削试验得
出了一个切实可行的加工方案，成功地实现了该零件的高精度批量数控车削加工。

图 1 销轴零件图

图 2 预车削加工工装示意图

2 工艺方案、工装及设备
工件在 f33.33-0.013 的两部分外圆面上的加工精度要求较高，处于 5～6 级精度之间，加
工较为困难，同时在 f40n6(本站注：+0.033+0.017)、f33.33-0.013mm、f32t6(本站注：
+0.064+0.048)mm 等四个回转面上同轴度要求为 0.02mm。显然，为保证同轴度并达到精度
要求，必须采用一次装夹完成车削加工。为此，零件左端带弧面的内孔必须在精加工前完
成加工。我们采用如图 2 所示的装置在数控车床上完成左端内孔及直径为 f39mm 的一段外
圆面的预车削加工。然后，工件两端用顶尖定位并用液压卡盘夹紧进行精车削加工(图 3)。
由于打中心孔时不可避免地会造成中心孔偏心，因此为保证工件夹紧可靠，采用专用液
压动力补偿卡盘。这种卡盘的每个卡爪在夹紧工件时的移动距离可以不相等，且均匀地向
每个卡爪施加夹紧力，因而可以保证工件中心孔有偏心时夹紧可靠。