摘要：在中国制造2025发展时期，钳工加工、装配与调试具有“万能”与“灵活”的优势。现以花键组合体钳工加工为例，对其零件进行分析，难点进行分析，加工流程和关键工艺进行详解。
关键词：花键组合体；钳工加工；加工工艺难点；测量手段
引言
在花键组合体实际加工过程中，通过上述的加工方法解决了该组合体类组合件的加工过程、过程中每个工步的加工和检测，能够保证零件的尺寸精度、位置精度、配合精度及技术要求，基本能估算出每个工步加工所需时间，有效控制时间，提升效率，为花键组合体类零件的加工提供了一种较优且较为有效的方法。为此，在接下来的文章中，将围绕花键组合体钳工加工工艺方面展开分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1零件图分析
图1为花键组合体的装配图，由旋转块、支撑板、底板、滑动键、固定键组成，材料45#，用两个M4×10mm的内六角螺钉与10mm×10mm×25mm的滑动键进行装配和定位，滑动键和固定键形状较为简单，支撑板和底板相互有配合，旋转块形状多变，形状和位置精度以及与支撑板，滑动键的配合精度要求较高，旋转块、加工是该组合件的加工重点。
图1 花键组合体装配图
技术要求为：第一，工件检测配合间隙以件4为中心，将件1按90度换位4次配合，检测配合间隙；第二，件4、件5与件1、件2配合为间隙可滑动配合，如在检测中，正常施加外力，此配合关系中的工件无法滑动，将扣除此次配合。第三，此组合体安装的固定部分和滑动部分配合间隙均≤0.02mm；第四，装配后，组件整体外观完好，如有明显缺陷考核扣分。
2难点分析
旋转块的加工是整个组合件加工中的难点。既要保证旋转块中间10mm×10mm的方孔尺寸、角度以及位于中心位置。又要保证上下左右4个键槽的宽度10mm，还要保证两键槽之间的距离30mm。而且公差要求非常高。第二，支撑板的加工也比较复杂，要保证支撑板中间的方孔10mm×10mm尺寸，保证方孔的角度以及方孔中心到键槽底部的尺寸15mm，公差要求非常高。要保证支撑板上方的键槽的宽度，M4螺纹孔；支撑板下方25mm尺寸、M4沉头螺钉孔以及也高度尺寸50mm，公差要求非常高。第三，底板的加工较为简单。要保证底板下方两个25mm的长度尺寸，10mm的高度尺寸，直径Φ10mm孔的加工以及加工M4螺纹孔。第四，滑动键10mm×10mm×25mm的加工较为简单，但因因尺寸较小，±0.01mm的公差要求，实际上加工并不简单。第五，滑动键10mm×10mm×20mm的加工较为简单，但因因尺寸较小，±0.01mm和±0.05mm的公差要求，实际上加工并不简单，还需加工M4内六角的沉头螺钉台阶孔。
3加工流程
旋转块的加工：检测胚料→加工两相邻基准面→划线→加工基准面相对两面→划线→钻孔→锯削→锉削→检测→倒角→去刺；第二，支撑板的加工：检测胚料→加工两相邻基准面→划线→加工基准面相对两面→划线→钻孔→锯削→锉削→检测→钻台阶孔→钻螺纹底孔→攻螺纹→检测→倒角→去刺；第三，底板的加工：检测胚料→加工两相邻基准面→划线→加工基准面相对两面→划线→打样冲→钻底孔→扩孔→铰孔→钻锯削工艺孔→钻M4螺纹底孔→锯削→锉削→检验→攻螺纹→检验→去刺；第四，滑动键的加工：检测胚料→加工两相邻基准面→划线→加工基准面相对两面→检验→加工一个端面→划线→加工另一端面→检验→去刺；第五，固定键的加工：检测胚料→加工两相邻基准面→划线→加工基准面相对两面→检验→加工一个端面→划线→加工另一端面→检验→去刺；第六，装配：用M4沉头螺钉，将支撑板安装在底板上；在支撑板上穿上滑动键，将旋转块插入滑动键；用M4沉头螺钉将固定件安装在支撑板上。
4关键工艺详解
旋转块：虽然旋转块的外形是50mm×50mm，图纸上并没有注明公差，但首先应加工50mm×50mm的外形尺寸，保证公差对零。以外形为基准，加工中间10mm×10mm的方孔。控制公差在上偏差+0.01~+0.02mm。检测方法是使用内测千分尺、量块、正弦规及杠杆百分表。加工10mm宽的四个键槽，保证键槽的宽度公差在上偏差+0.01~+0.02mm，并保证两键槽之间30mm的基本尺寸及公差，控制公差在下偏差-0.01~-0.02mm。检测方法，是使用内测千分尺、外径千分尺、游标卡尺、杠杆百分表和量块。第二，支撑板：首先应加工支撑板的两个相邻基准面，加工好基准面之后，加工第三面，保证尺寸50mm，公差做到对零。加工支撑板中间的方孔[1]。检测方法是使用内测千分尺、量块、正弦规及杠杆百分表。保证方孔的宽度公差在上偏差+0.01~+0.02mm。加工支撑板上方的10mm键槽。检测方法是使用内测千分尺，量块和杠杆百分表。加工支撑板底部两边。保证尺寸25mm和尺寸15mm。再进行钻孔，攻螺纹，倒角，以及外形尺寸70mm到位。第三，底板：首先加工底板的两个相邻基准面，加工好基准面之后，加工第三面，保证尺寸50mm，公差做到对零。然后划线，钻孔、扩孔、铰孔，保证Φ10mm孔径的要求。加工底板下部，保证尺寸25mm，控制公差在上偏差+0.01~+0.02mm；保证尺寸25mm，公差对零状态[2]；保证尺寸10mm，控制公差在上偏差+0.01~+0.02mm；最后进行攻螺纹，保证深度6mm。第四，滑动键和固定键：滑动键和固定件的外形尺寸基本相似。先加工两相邻的基准面，再加工其相邻基准面的对面。保证尺寸10mm，控制公差在零位。加工第一个端面，加工好第一个端面后，加工其对面端面。分别保证长度尺寸25mm和20mm。检测方法是使用外径千分尺或者使用量块与杠杆百分表进行检测。第五，装配与调整。第六，提高钳工工艺精度。钳工加工中，引起误差过大的原因，除了与工人的基本操作技能、锉削能力、尺寸测量能力有关外，主要与钳工操作的划线方法、测量方法、加工方法的分析、加工工艺过程的制定不合理有关，与操作者的基本锉削能力、划线能力无关。这种不合理的操作方法，即使操作者锉削能力再高，也难以加工出合格的产品。另外，钳工加工六方件是否精准的两个判断依据分别是长度尺寸和角度。我们在测量长度尺寸时，为测量方便，通常测量对边距离，边长的精度则要依靠角度 的精准来保证；角度则是两边之间的夹角。非常明显，由于误差的存在，这种划线方法会引起误差的积累，六个角度、六个对边距、六个边长难以同时做到符合要求，因此这个方法可以说是最不合理，也是最不可能采用的。最后，即使划线最为正确，在加工过程中，划线也只是参考线，只是划线越准确，钳工加工时，加工件相对越精确，效率越高。采用不同的加工路线仍会加工出不同的效果。在钳工加工工艺过程中，经常遇到尺寸精度取舍的问题。
结论
文章主要对花键组合体钳工加工过程中，加工工艺流程、加工难点和测量手段进行分析，为保证花键组合体的加工、测量和装配质量提供较优的参考[4]。
参考文献
[1]王旭.钳工技能竞赛技巧探讨[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2016(02).
[2]陈刚，刘新灵，王东东.三角燕尾体开口锉配加工工艺分析[J].河南科技，2016，11.
论文作者:沈福伟,袁兵,刘诗宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/18
标签：加工论文; 公差论文; 组合论文; 尺寸论文; 钳工论文; 花键论文; 键槽论文; 《基层建设》2019年第3期论文;