精密盘类零件车削加工方法解析
2016-09-08
海智在线
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一、零件工艺分析

由于此件为平衡零件用工装,要求所有面跳动不大于0.02。因此,在工艺上重点保证两个方面:1.加工精度。2.防止加工变形。以下就这两方面进行分析论述:

①考虑加工要求很高,车削加工在工艺上可以分为三步走。第一步,粗加工,单边留0.5~1㎜。第二步,热处理后进行精加工。

②其他各面要考虑在精加工时以内孔为基准加工。两面可以用精平磨加工。以此面及内孔为基准加工各图,保证尺寸公差。

二、材料选择:

由于图纸要求20#材料渗碳处理。但在加工很困难。因此在加工时改为材料38crmoal(氮化处理)。改变加工方法,降低加工难度。

粗加工后进行调质处理,进行半精加工,各图可以均车留0.5~1㎜,各孔留磨0.5~1㎜每边。采用去加工应力回火手段,再进行精加工。除要求精度高的孔,均加工到尺寸。从理论及实际上38crmoala涂氮对此件不大于0.005㎜。涂氮后,精加工各孔,从而保证图纸要求。

三、加工方法:

1.由于毛坯尺寸余量大,在粗加工时,用三爪卡盘,夹紧零件外径,以零件左端面及毛坯外径为粗基准进行加工。车床转速120转/分,走刀量0.4㎜/秒,吃刀深度3㎜。在刀具选择上,选用45°外圆偏刀,车刀前角要选择小一些,一般在2°~3°,后角在3°~5°。刀尖处要刃磨出r0.5-r0.8㎜的刀尖圆弧,刀刃处要有0.1~0.2的过度刃,以便增大刀具的强度及耐用度。刀具材料选择yg8,或者yg6的钨钴类硬质合金,钨钴类硬质合金的特点是韧性及耐磨性好,抗冲击力强。

2.粗车加工完毕后,要对零件进行热处理、半精车,进行热处理工序低温回火,此目的是为了消除在上工序机械加工时,在零件内部产生的机械加工应力。防止零件产生弹性变形。

3.以上工序加工完后,就进入精车加工阶段。

为防止加工零件产生的内应力,使用车床磨具,用砂轮代替硬质合金车刀,从而大大降低了因切削时产生的加工应力和由于切屑热产生的变形,而且夹具磨具磨削的表面粗糙度小于车刀车削出的表面粗糙度,从而保证零件的表面粗糙度值为ra1.6、ra0.8。

由于此工序为精加工工序,基准的选择由为重要,根据基准重合原则,在精加工工序选择为、a为定位基准,而51.5两端为辅助基准。而在刀具的选择上用牌号yt15的硬质合金车刀,刀具前角8°~10°,刀具后角3°~5°,刀尖处圆弧为0.1~0.mm,刃倾角10°~12°,主偏角为90°外圆车刀加工。车床转速160转/分,车刀量选择0.05mm/秒,进给量(f)0.01mm.

首先将零件用扇形软卡爪卡住外径,并用百分表找正内孔和51.5右端面,并保证同心度和垂直度都是0.01后,先加工m140×1.5三角螺纹,并留加工余量。其次,用90°外圆偏刀及r3圆弧车刀及内孔车刀加工各面,留0.2mm余量。将m140×1.5螺纹精车出,并用m140×1.5螺纹量规进行检测,合格后方可进行下一步工序的加工。

由于φ152及φ129.975内外表面加工后,再用三爪卡盘夹紧,因为零件壁薄,易产生塑性变形,严重影响零件的加工质量,所以车削一根外径与 相结合间隙0.01mm,长度为34mm的圆棒。在用0.5mm厚,宽20mm的铜皮包住φ152外径,防止卡盘卡伤零件,而影响表面粗糙度。用四爪卡盘夹紧φ152外径,并用百分表找正内孔及51.5mm左端面,并保证同心度和垂直度都是0.01。夹紧后,用主偏角为90°牌号为yt15的外圆硬质合金精车刀加工外径后,用r3圆弧车刀加工24mm右端面及r3处圆弧,再用内孔车刀加工出3×60°倒角。

把准备好的车床磨具装到刀架上,并安装好砂轮,主轴转数36转/分,并调试好砂轮的正反转,用扇形软卡盘装夹零件处,注意夹紧力大小要合适,夹紧力多大易使零件变形。因为用车床磨具进行磨削加工零件受力小,故夹紧力可相对小些,防止产生变形。夹紧后用百分表找正内孔和51.5尺寸右端面,保证同心度和垂直度都是0.01。用砂轮磨削φ289、φ152及4.5右端面,保证图纸要求。



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