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车内圆弧的方法及其夹具的设计

摘要：

针对本单位某产品中零件球腔的内圆弧加工时所碰到的问题提

出一些解决的办法。并且就本人曾参与的车内圆弧专用夹具的设计，

制造，调试到最后应用的工作，在此谨作一总结和探讨。

关键词：夹具车削内圆弧效率精度镜面

前言：

针对本单位某产品中零件球腔的内圆弧，由于产品的特殊性，

内圆弧的要求较高，主要体现在内圆弧的尺寸及表面粗糙度等方面。

具体要求有：尺寸精度要求是SR60±0.06；粗糙度要求是Ra0.2而

且每次投产都有一定的批量。上述要求，在本单位机加工车间现有设

备条件下，设计合适的夹具再配合数控车床加工的方法是较为理想的

选择。

一、车内圆弧的方法

一般情况下，内圆弧的加工方法，根据本人多年的经验，常用的

有如下四种：

1、成形刀车削法

在零件内圆弧尺寸较小的情况下（一般R10以下），可采用刃磨

成形刀来一次加工成形，此方法的要点是刀具刃磨一定要达到图纸尺

寸要求，同时要考虑加工时达到粗糙度的要求。成形刀车削的优点是

方法简单，效率高，，精度也可基本保证，但加工尺寸不能过大，否

则加工时会带来振动，不能顺利保证内圆弧的精度。所以只适用于加

工小批量、尺寸较小的内圆弧产品。

2、双手控制法车内圆弧

双手控制法，就是用左手控制车床大滑板，右手控制中滑板，通

过双手合成运动，车出所要求的内圆弧面，或者双手控制中、小滑板

合成运动来进行车削。此方法的要点是要求操作者有较熟练的技能。

此方法的优点是所用刀具较简单，容易刃磨，加工灵活，不受车床设

备及工件尺寸局限。缺点是加工精度较难保证，且加工效率较低，对

于加工者而言，长时间的采用双手制法亦显得较为疲劳，所以这种方

法一般适用于单件或数量较少或精度要求不高的零件加工。

3、数控车床加工内圆弧面

数控加工，一直以迅猛的势头发展，毫无疑问，在以后的机加工

行业中，数控加工显示更为突出。因为数控车床加工的优点太明显了，

它加工的产品无论从难度，精度及加工效率方面是普通车床无法比拟

的。而且科技发展一日千里，数控车床加工产品的精度及复杂程度正

在不断提高中。加工圆弧方面，只要输入程序中坐标值的准确性得到

保证，圆弧加工原来在普通车床中显得较为麻烦的内容就会变得轻松

起来了。所以上述来看，加工内圆弧的产品应该完全可以在数控车床

中来加工了，因为数控车床能轻松保证圆弧精度，提高加工效率。但

由于数控车床车圆弧原理的关系，刀尖走刀的轨迹并不是圆弧形状

的，经放大后其实是阶台形的，所以在加工产品时，若圆弧面的要求

是镜面的时侯，经抛光后，表面的质量就显出了缺陷——很能达到镜

1

面的技术要求。所以要保证圆弧面达到镜面的效果则前提必需使车刀

刀尖运动的轨迹是圆形的。所以可见此方法适用于加工批量的，精度

较高的内圆弧产品，但有一定的限制。

4、专用夹具车内圆弧面

当加工的产品有一定的批量且精度要求较高时，也常用设计专用

夹具车内圆弧的方法来进行加工，尤其是数控车床尚未普及的时侯。

通常可按照产品的内圆弧形状、要求设计合适的夹具安装在普通车床

上进行加工。其优点是加工精度可保证，效率较高。缺点是夹具的设

计、制造、调试到最后的应用需要一定的时间，且专用夹具一般只局

限于加工某种产品的某一工序。

二、加工实例分析:

一）、图纸的要求

图1

2

该零件的技术要求可通过图纸来了解，图1是该产品零件图，其

中内圆弧的要求见图中所示，尺寸要求是SR60±0.06,50±0.05,球

腔表面粗糙度要求是Ra0.2，圆弧表面要求是镜面，每次投产都有一

定的批量。

该产品的车削方法一般情况下可按以下步骤进行（在普通车床或

数控车床上加工均可）：

1）车右平面，钻孔至φ50×48，粗车球腔（镗数级阶台孔）。粗车

外圆φ148，φ128留余量23mm。