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转向节销的加工
作者:林德-厦门叉车有限公司 富国华
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车床/数控车床展厅
数控车床, 普通车床, 立式车床, 卧式车床, 车削中心, ...
转向节销零件(图1)有如下特点:

·材料为42CrMoS4V,属中碳钢,并已调质过,硬度较高为300~350HB,强度为1000~1200MPa;
·零件的尺寸精度很高,其中有两处为IT5~IT6(即2-Ø33.333-0.013,两处为IT6(即Ø32t6和Ø40n6);
·有一个带45°(+15°)斜角的越程槽;
·其他三个配合面与基准A的同轴度为0.02。
·四个有配合要求的表面,粗糙度要求为Rz10µm(在Ra1.6~3.2µm之间)。

根据零件自身特点及我厂现有设备水平,制定工艺路线为锯切—车端面、打中心孔—车另一端面及外圆、钻孔、攻丝—粗、精车外圆—清洗。

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图1

因前几项工序简单在此略,现着重谈粗、精车外圆。经过前三道工序的加工,工件已由Ø42mm的棒料加工成为半成品(图2)。这道工序在大宇重工(DAEWOO)数控车(型号为PUMA12L-B,主轴电机功率22kW,主轴最高转速2500r/min)上加工。

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图2

1) 工步1:清理卡盘,装卡工件采用两顶尖装卡工件,该卡盘的结构如图3所示,其主要特点是卡盘的中心有一个端部镶硬质合金的死顶尖,起定位作用,它的三个卡爪是浮动的,仅起夹紧的作用,而不再起自动定心的作用,这就不会造成过定位。加工工件前,必需对机床卡盘和它上面的顶尖进行校正,保证顶尖的跳动在0.003mm以内。另外,装在尾座上的顶尖也必需校正,将其跳动控制在0.01mm以内,而顶尖本身也要具有一定的回转精度。

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图3

2) 工步2:粗车外轮廓卡盘和尾座顶尖的夹紧压力分别为1.5MPa和1.0MPa,并且在精车前一直保持不变。由于工件的材料硬度较高,我们采用了GC4015(比原来用的GC4025更耐磨的牌号)山特维克(SANDVIK)的刀片,切削速度为160m/min。

3) 工步3:半精车外轮廓,除Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四处留0.1mm作精车余量外,其余各处加工至图纸要求。

我们选了一把副偏角(c′r=52°)较大的刀具(MVJNR2525M16),将带45°(+15°)斜角的越程槽也一起车出来,而不必采用成型刀具,节省了非标刀具的费用。我们仍采用了山特维克牌号为GC4015的刀片,刀尖圆角半径为R0.4mm,不但解决了车削振动的问题,而且也解决了表面粗糙度的问题。

4) 工步4:车螺纹M18×1.5。

5) 工步5:精车Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四个配合面至图纸要求。这一工步是加工的重点和难点。因此在加工好M18×1.5的螺纹后精车外圆前要松卡盘,再重新夹紧工件,但卡盘的夹紧压力减小为0.6MPa,这主要是为了保证工件的同轴度。松开卡盘和重新低压夹紧工件这两个动作已写入程序,完全由机床自动完成。尾座顶尖的夹紧压力仍保持不变。精车刀具选用金属陶瓷刀片(附表),其优点是:刀具的寿命得到显著的提高(比一般刀具提高275%);切削速度提高40%多;比硬质合金刀片便宜(指相同规格);加工过程中工件的尺寸较为稳定,不必经常进行刀补,节省了大量辅助时间。同一把刀具在加工同一工件的四个不同部位时,我们调用了四个刀补,它们分别控制一个尺寸,这样就可实现对每个尺寸独立进行补偿。另外,为了使加工的过程较为稳定,减少废品率,每天在正式加工工件前,都要求操作者对机床预热半小时,并对精车刀具进行预热。

生产
厂家
刀片型号刀片
材质
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
加工件数
(件/刃)
备注
ATNMG160408-PFGC40151600.1220硬质合金
ATNMG160408-PFCT50151600.1240金属陶瓷
BTNMG160404-KACT321600.1240金属陶瓷
CTNMG160408-HQTN302300.1255金属陶瓷

通过采取上述一系列措施,我们顺利地生产出符合图纸要求的零件,并把废品控制在1%以内,而加工一个零件所需的时间为4.5min(包括装卸时间在内)。

冷却液的正确选择也是至关重要的,它直接影响刀具的寿命和工件表面粗糙度。冷却液我们采用了亚拉(Aral)公司的450EP,浓度为6%。

综上所述可清楚地看到,我们所采用的工艺方案同“磨削法”相比优点是:效率高;废品率很低;降低了工件的成本;大大减轻了工人的劳动强度(与在普通磨床上加工相比);工序少,有利于生产调度;节省设备。 (end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (1/30/2007)
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