專(zhuān)利名稱(chēng)：一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種車(chē)削加工方法，特別是一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)機(jī)上有許多零件，特別是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子上大多數(shù)零件都是壁厚相對(duì)較薄的薄壁零件，如各種軸瓦、軸套等。這些零件由于其壁厚相對(duì)較薄，在車(chē)削過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱比較集中，又不易散失，并且零件在夾緊力的作用下，就很容易產(chǎn)生變形、振動(dòng)等，直接影響到所加工零件的尺寸精度和表面粗糙度，主要表現(xiàn)在所加工零件的尺寸精度、形位尺寸精度很難保證，而且零件的表面粗糙度也難以達(dá)到圖紙的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的壁薄零件的車(chē)削加工存在的困難，本發(fā)明的目的在于，提供一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法。該方法能夠保證薄壁零件的尺寸精度、形位尺寸精度和零件的表面粗糙度滿足圖紙的設(shè)計(jì)要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法，該方法在普通車(chē)床上采用輔助夾具進(jìn)行加工，具體包括下列步驟零件的裝夾根據(jù)加工零件的外徑尺寸，制作一件與零件直徑相同、且中間開(kāi)縫的開(kāi)縫套作為輔助夾具，制作開(kāi)縫套的材料選用鑄鐵；根據(jù)零件的尺寸要求和已制作好的開(kāi)縫套，對(duì)所要加工零件的毛坯進(jìn)行車(chē)卡頭；
將零件中的卡頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)孔中，連同開(kāi)縫套一同裝夾到車(chē)床的三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，夾緊后進(jìn)行車(chē)削加工；A.粗車(chē)加工切削去較大的加工余量，給精車(chē)留較小的加工余量，內(nèi)孔和外徑要留出1毫米至2毫米的精車(chē)余量；粗車(chē)刀具的選擇粗車(chē)選用刀具材料為T(mén)5的硬質(zhì)合金車(chē)刀，車(chē)刀的前角為10°-15°，后角為5°-7°，刀尖圓弧R為1毫米左右；切削用量的選擇由于粗車(chē)對(duì)零件的加工粗度和表面粗糙度要求很低，選擇切削用量時(shí)，在機(jī)床性能和刀具強(qiáng)度允許的條件下，要選擇比較大的進(jìn)刀深度，盡可能在一次車(chē)削過(guò)程中車(chē)去較多的加工余量，其次應(yīng)選擇相對(duì)較大的走刀量，以加強(qiáng)鐵屑的拆斷和提高勞動(dòng)效率，同時(shí)選擇較低檔位的機(jī)床轉(zhuǎn)速；切削液的選擇選擇常規(guī)的切削液；B.精車(chē)加工精車(chē)刀具的選擇精車(chē)選用刀頭材質(zhì)為T(mén)15的硬質(zhì)合金車(chē)刀，車(chē)刀的前角選擇15°-20°，后角選擇為6°-8°，刀尖圓弧R小于0.5毫米，并且車(chē)刀應(yīng)刃磨出一定長(zhǎng)度的修光刃；切削用量的選擇由于精車(chē)時(shí)零件表面的加工余量已經(jīng)很小，車(chē)削加工的主要目的是要保證所加工零件的精度和表面粗糙度，因此這時(shí)應(yīng)選擇較小的進(jìn)刀深度和走刀量，轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)比較高，并使最后一刀的進(jìn)刀深度不小于0.3毫米；切削液的選擇精車(chē)時(shí)由于產(chǎn)生的切削熱比較少，選用切削液選用比熱小、粘度較大、流動(dòng)性較小、且潤(rùn)滑作用好的切削油作為切削液，以利于提高零件表現(xiàn)的加工質(zhì)量和加工完成后零件表面的防銹；C.切斷、倒角零件精車(chē)完成后，選用前后角相對(duì)都比較大，主切削刃相對(duì)較短的切刀，把已精車(chē)好的零件切下，并且切口要留0.2毫米～0.4毫米的磨削余量，調(diào)頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)，上車(chē)床到角到圖紙要求即可。
四、本發(fā)明的方法車(chē)削薄壁零件的優(yōu)點(diǎn)1、由于采用了開(kāi)縫套作為輔助夾具裝卡薄壁零件，就使長(zhǎng)盤(pán)卡爪作用于零件上的夾緊力比較均勻的分散到所加工零件的表面上，減少了單位面積上的夾緊力，增加了零件裝加的穩(wěn)固性，減少了零件的變形、振動(dòng)等，提高了加工質(zhì)量。
2、這種裝夾方法比較方面實(shí)用，而且比較簡(jiǎn)單，把許多過(guò)去必須在四爪卡盤(pán)上裝夾的零件轉(zhuǎn)移到了三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上加工，減少了許多找正時(shí)間，提高了勞動(dòng)效率，減小了許多找正時(shí)間，提高了加工效率，減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3、由于分別對(duì)零件進(jìn)行了粗車(chē)和精車(chē)，而粗車(chē)和精車(chē)時(shí)所選擇的刀具材料和角度又不一樣，提高了刀具的使用壽命，同時(shí)由于粗車(chē)和精車(chē)分開(kāi)進(jìn)行對(duì)切削用量的選擇也更合理，勞動(dòng)效率也比較高。
4、由于在車(chē)削的過(guò)程中選用了切削液，它不但沒(méi)有減小了刀具的磨損，提高了刀具的使用壽命，而且還帶走了車(chē)削過(guò)程中產(chǎn)生的大量切削熱，減少了車(chē)削過(guò)程中產(chǎn)生的加工應(yīng)力，減小了零件的變形，同時(shí)切削液的使用還提高了零件表面的粗糙度，保證了零件的表面質(zhì)量，使加工完成的零件更美觀。


圖1是本發(fā)明的開(kāi)縫套示意圖。(a)是主視圖，(b)是(a)的俯視圖。
以下結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
一、零件的裝夾1、首先要根據(jù)圖紙外徑的尺寸的不同，設(shè)計(jì)并制作一件與零件直徑相同、且中間開(kāi)縫的開(kāi)縫套夾具(如圖1所示)，制作開(kāi)縫套夾具的材料最好選用鑄鐵。
2、根據(jù)零件的尺寸要求和已制作好的開(kāi)縫套夾具，對(duì)所要加工零件的毛坯進(jìn)行車(chē)卡頭。
3、將零件中的卡頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)孔中，連同開(kāi)縫套一同裝夾到三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，夾緊后進(jìn)行后序的車(chē)削加工。
二、粗車(chē)由于一般毛坯的加工余量都比較大，如果所加工的零件數(shù)量又比較多，就需要對(duì)所車(chē)削的零件進(jìn)行粗車(chē)工序，切削去較大的加工余量，給精車(chē)留較小的加工余量，內(nèi)孔和外徑一般要留1-2毫米精車(chē)余量。
1、粗車(chē)時(shí)刀具的選擇粗車(chē)常見(jiàn)的鋼件通常選用刀具材料為T(mén)5的硬質(zhì)合金車(chē)刀，車(chē)刀的前角和后角在刃磨時(shí)都要相對(duì)刃磨的比較小，刀尖的圓弧半徑應(yīng)刃磨的比較大，以增加刀具的強(qiáng)度，并且有利于刀具熱量的散失，前角一般為10°-15°，后角一般為5°-7°，刀尖圓弧R為1毫米左右。
2、切削用量的選擇由于粗車(chē)的主要目的是切削去毛坯表面較大的加工余量，對(duì)零件的加工粗度和表面粗糙度要求很低，選擇切削用量時(shí)，一般在機(jī)床性能和刀具強(qiáng)度允許的條件下，要選擇比較大的吃刀深度，盡可能在一次車(chē)削過(guò)程中車(chē)去較多的加工余量。其次應(yīng)選擇相對(duì)較大的走刀量，以加強(qiáng)鐵屑的拆斷和提高勞動(dòng)效率，同時(shí)應(yīng)選擇較低檔位的機(jī)床轉(zhuǎn)速。
三、精車(chē)1、精車(chē)刀具的選擇精車(chē)時(shí)通常選用刀頭材質(zhì)為T(mén)15的硬質(zhì)合金車(chē)刀，由于所加工的零件經(jīng)過(guò)粗車(chē)后表面的加工余量已經(jīng)很小，因此，精車(chē)時(shí)應(yīng)把刀具刃磨的比較鋒利，選用相對(duì)較大的前角和后角，較小的刀尖圓弧，前角一般選擇15°-20°，后角一般選擇為6°-8°，刀尖圓弧R應(yīng)小于0.5毫米，并且車(chē)刀應(yīng)刃磨出一定長(zhǎng)度的修光刃。
2、切削用量的選擇由于精車(chē)時(shí)零件表面的加工余量已經(jīng)很小，車(chē)削加工的主要目的是要保證所加工零件的精度和表面粗糙度，因此這時(shí)應(yīng)選擇較小的吃刀深度和走刀量，轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)比較高些，但注意最后一刀的吃刀深度一般不應(yīng)小于0.3毫米。
3、切削液的選擇精車(chē)時(shí)由于產(chǎn)生的切削熱比較少，選用切削液的主要目的是提高刀具的使用壽命及所加工零件的表現(xiàn)質(zhì)量，因些應(yīng)選用比熱小，粘度較大，流動(dòng)性較小，而潤(rùn)滑作用較好的切削油作為切削液，以利于提高零件表現(xiàn)的加工質(zhì)量和加工完成后零件表面的防銹。
4、零件精車(chē)完成后，應(yīng)選用前后角相對(duì)都比較大，主切削刃相對(duì)較短(一般為3-4毫米)的切刀，把已精好的零件切下，并且切口要留0.2-0.4毫米的磨削余量，調(diào)頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)，上車(chē)床到角到圖紙要求。
以下是發(fā)明人給出加工軸瓦的一個(gè)實(shí)施例。
一、開(kāi)縫套制作半圓軸瓦外徑為Ф150-0.0250，孔徑為Ф130+0.020，首先根據(jù)所加工軸瓦的圖紙尺寸，設(shè)計(jì)并制作一件開(kāi)縫套作為夾具，開(kāi)縫套的孔徑為Ф150+0.050，制作夾具開(kāi)縫套的原材料應(yīng)選擇硬度和彈性較好的灰口鑄鐵。
二、車(chē)削工藝卡頭根據(jù)軸瓦的圖紙要求，結(jié)合已經(jīng)制作好的夾具工裝，對(duì)所需加工的軸瓦車(chē)削工藝卡頭，卡頭的外徑為Ф150-0.0250，卡頭的長(zhǎng)度為15-20毫米。
三、軸瓦的裝夾將已經(jīng)車(chē)好的工藝卡頭，裝入開(kāi)縫套的內(nèi)孔中，連同夾具工裝一并裝夾到三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，確認(rèn)裝夾穩(wěn)固后就可以進(jìn)行車(chē)削加工。
四、粗車(chē)由于半圓軸瓦毛坯的待加工余量一般比較大(大約在20毫米左右)，因此需要對(duì)軸瓦進(jìn)行粗車(chē)，粗車(chē)前應(yīng)首先檢測(cè)確定軸瓦毛坯的加工余量，粗車(chē)時(shí)選擇刀頭材料為T(mén)5的硬質(zhì)合金車(chē)刀，為了增加刀具的強(qiáng)度，前角選擇10°-15°，后角選擇5°-7°，刀尖圓弧為R1毫米左右。粗車(chē)一般分三刀次進(jìn)行，每刀次切削去的加工余量分別為7毫米、6毫米、5毫米，走刀量選擇0.41毫米/轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速選擇200轉(zhuǎn)/分鐘或250轉(zhuǎn)/分鐘，粗車(chē)時(shí)要給精車(chē)留2毫米左右的加工余量；粗車(chē)時(shí)為了提高刀具的使用壽命，減小軸瓦因切削熱而產(chǎn)生的加工應(yīng)力，選擇流動(dòng)性較好的乳化液為切削液，并且應(yīng)加入水稀釋后使用，乳化液與水的配比為1∶20為最佳。
五、精車(chē)精車(chē)時(shí)選擇刀頭材料為T(mén)15的硬質(zhì)合金車(chē)刀，刀具要求比較鋒利，前角選擇15°-20°，后角選擇6°-8°，刀小圓弧要比較小，一般不超過(guò)R0.5毫米，并且刀具應(yīng)刃磨出1-2毫米修光刃。精車(chē)前要首先用游標(biāo)卡尺對(duì)所要進(jìn)行精車(chē)的軸瓦進(jìn)行測(cè)量，確定軸瓦的加工余量，在確認(rèn)精車(chē)余量為2毫米左右后分二刀次將所有加工余量車(chē)削去。第一刀應(yīng)車(chē)去約1.5毫米的加工余量，給最后一刀留約0.5毫米的余量。第一刀次加工完成后應(yīng)用游標(biāo)卡尺，結(jié)合千分尺(內(nèi)孔用百分表)測(cè)量，確定加工余量后一次車(chē)去，使軸瓦達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。精車(chē)Ф150左右的圓時(shí)一般選擇的轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分鐘或500轉(zhuǎn)/分鐘。走刀量較小一般選擇0.039毫米/轉(zhuǎn)。切削液應(yīng)選擇切削油，以減小刀具的磨損和防止軸瓦表面的銹蝕。加工結(jié)束后分別用千分尺和百分表檢測(cè)軸瓦的外徑和內(nèi)孔徑，確定達(dá)到圖紙要求后用45°彎頭刀倒角，并選擇主刀刃較短(3-4毫米)的切槽刀將軸瓦切下，切口應(yīng)留0.2-0.4毫米的磨削余量。將軸瓦調(diào)頭后裝入夾具內(nèi)孔，連同夾具一并裝夾到三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，裝夾穩(wěn)固后用45°彎頭刀倒另外一側(cè)角到圖紙要求，確定所有車(chē)削加工都已完成后，將軸瓦連同夾具一并從車(chē)床上卸下，取出軸瓦，轉(zhuǎn)入下一工序進(jìn)行加工。
本實(shí)施例的加工方法，使用開(kāi)縫套作為工裝夾具可以使卡盤(pán)爪對(duì)軸瓦的夾緊力很均勻的分布到軸瓦的表面上，減小或消除了軸瓦在車(chē)削過(guò)程中產(chǎn)生的變形，保證了軸瓦的車(chē)削加工質(zhì)量。并且一次可以加工兩個(gè)相同尺寸的半圓軸瓦，如果軸瓦的尺寸為120°，還可以一次加工3個(gè)。而且將原來(lái)必須在四爪單動(dòng)卡盤(pán)上裝夾才能完成的兩半圓軸瓦轉(zhuǎn)移到了三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上進(jìn)行加工，節(jié)約上大量的校正時(shí)間，提高了勞動(dòng)效率，減小了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法，該方法在普通車(chē)床上采用輔助夾具進(jìn)行加工，具體包括下列步驟零件的裝夾根據(jù)加工零件的外徑尺寸，制作一件與零件直徑相同、且中間開(kāi)縫的開(kāi)縫套作為輔助夾具，制作開(kāi)縫套的材料選用鑄鐵；根據(jù)零件的尺寸要求和已制作好的開(kāi)縫套，對(duì)所要加工零件的毛坯進(jìn)行車(chē)卡頭；將零件中的卡頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)孔中，連同開(kāi)縫套一同裝夾到車(chē)床的三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，夾緊后進(jìn)行車(chē)削加工；A.粗車(chē)加工切削去較大的加工余量，給精車(chē)留較小的加工余量，內(nèi)孔和外徑要留出1毫米至2毫米的精車(chē)余量；粗車(chē)刀具的選擇粗車(chē)選用刀具材料為T(mén)5的硬質(zhì)合金車(chē)刀，車(chē)刀的前角為10°-15°，后角為5°-7°，刀尖圓弧R為1毫米左右；切削用量的選擇由于粗車(chē)對(duì)零件的加工粗度和表面粗糙度要求很低，選擇切削用量時(shí)，在機(jī)床性能和刀具強(qiáng)度允許的條件下，要選擇比較大的進(jìn)刀深度，盡可能在一次車(chē)削過(guò)程中車(chē)去較多的加工余量，其次應(yīng)選擇相對(duì)較大的走刀量，以加強(qiáng)鐵屑的拆斷和提高勞動(dòng)效率，同時(shí)選擇較低檔位的機(jī)床轉(zhuǎn)速；切削液的選擇選擇常規(guī)的切削液；B.精車(chē)加工精車(chē)刀具的選擇精車(chē)選用刀頭材質(zhì)為T(mén)15的硬質(zhì)合金車(chē)刀，車(chē)刀的前角選擇15°-20°，后角選擇為6°-8°，刀尖圓弧R小于0.5毫米，并且車(chē)刀應(yīng)刃磨出一定長(zhǎng)度的修光刃；切削用量的選擇由于精車(chē)時(shí)零件表面的加工余量已經(jīng)很小，車(chē)削加工的主要目的是要保證所加工零件的精度和表面粗糙度，因此這時(shí)應(yīng)選擇較小的進(jìn)刀深度和走刀量，轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)比較高，并使最后一刀的進(jìn)刀深度不小于0.3毫米；切削液的選擇精車(chē)時(shí)由于產(chǎn)生的切削熱比較少，選用切削液選用比熱小、粘度較大、流動(dòng)性較小、且潤(rùn)滑作用好的切削油作為切削液，以利于提高零件表現(xiàn)的加工質(zhì)量和加工完成后零件表面的防銹；C.切斷、倒角零件精車(chē)完成后，選用前后角相對(duì)都比較大，主切削刃相對(duì)較短的切刀，把已精車(chē)好的零件切下，并且切口要留0.2毫米～0.4毫米的磨削余量，調(diào)頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)，上車(chē)床到角到圖紙要求即可。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種中小直徑薄壁零件的車(chē)削加工方法，該方法在普通車(chē)床上采用輔助夾具進(jìn)行加工，首先根據(jù)加工零件的外徑尺寸，制作一件與零件直徑相同、且中間開(kāi)縫的開(kāi)縫套作為輔助夾具，對(duì)所要加工零件的毛坯進(jìn)行車(chē)卡頭；然后將零件中的卡頭裝入開(kāi)縫套內(nèi)孔中，連同開(kāi)縫套一同裝夾到車(chē)床的三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上，夾緊后進(jìn)行粗車(chē)和精車(chē)加工；由于采用了開(kāi)縫套作為輔助夾具裝卡薄壁零件，就使長(zhǎng)盤(pán)卡爪作用于零件上的夾緊力比較均勻的分散到所加工零件的表面上，減少了單位面積上的夾緊力，增加了零件裝卡的穩(wěn)固性，減少了零件的變形、振動(dòng)等，且將原來(lái)必須在四爪單動(dòng)卡盤(pán)上裝夾才能完成的薄壁零件轉(zhuǎn)移到了三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)上進(jìn)行加工，提高了加工效率。
文檔編號(hào)B23B27/14GK101015863SQ20071001741
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者杜宏毅 申請(qǐng)人:陜西鼓風(fēng)機(jī)(集團(tuán))有限公司