本發(fā)明涉及一種工件的加工方法,特別是一種滾柱滑座內(nèi)形腔面的加工方法。
背景技術(shù):
作為直線導(dǎo)向元件的滾柱直線導(dǎo)軌副與傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)向元件相比,以其高剛性、高精度、高速度、高可靠性、低磨損、超大載貨等顯著特點越來越多的應(yīng)用于精密數(shù)控機床、大型龍門加工中心機床、自動化生產(chǎn)線、精密測試儀器、辦公自動化、醫(yī)療器械、高精度工業(yè)機器人等眾多領(lǐng)域。
dgc-lr35、45、55、65、85滾柱直線導(dǎo)軌副是大連高金數(shù)控集團有限公司的主流產(chǎn)品。該產(chǎn)品作為首選滾動功能部件,代表未來直線導(dǎo)軌產(chǎn)品的最高水平與發(fā)展趨勢,具有十分廣闊的市場空間與發(fā)展前景。
滑座組件是滾柱直線導(dǎo)軌副產(chǎn)品的核心部分,它包含密封端蓋、返向循環(huán)系統(tǒng)、滑座、密封底片、自潤滑板、滾動體(滾柱)、隔離保持架、減震密封墊。而滑座是核心部分的關(guān)鍵所在,其內(nèi)側(cè)滾道滾動面加工非常重要。
首先,就滑座毛坯而言,到目前為止,滾柱滑座內(nèi)型腔面還無法采用冷拉方法成形,仍采用鍛成四方矩形毛坯的方式。這樣以來,成本高、效率低、生產(chǎn)周期長,金屬利用率低。
其次,淬火前滑座內(nèi)型腔面?zhèn)鹘y(tǒng)的加工方法如下:
1、普通銑削法:選用在普通立式銑床上,用普通夾具夾緊。再設(shè)計專用銑刀、專用成形銑刀進行銑削,各放磨面尺寸一致性差,余量不均勻,成本高、效率低。
2、線切割法:選用線切割機床粗切割成形內(nèi)型腔面,成本高、效率低、生產(chǎn)周期長,產(chǎn)能低。
再次,淬火后滑座內(nèi)型腔面的加工,傳統(tǒng)的加工方法是,設(shè)計專用機床。再設(shè)計簡易砂輪修整器,安裝在專用機床工作臺上。專用機床和砂輪修整器的動作通過以單板機為核心控制器的簡易經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)來控制。再設(shè)計單筆金剛滾輪,金剛滾輪安裝在砂輪修整器上,修整砂輪,最后磨削滑座內(nèi)型腔面。又有淬火產(chǎn)生的變形影響,這樣表現(xiàn)出來是滑座內(nèi)型腔面精度低,誤差大,廢品率高。且成本高,效率低,生產(chǎn)周期長,產(chǎn)能低。
總之,隨著用戶對滾柱直線導(dǎo)軌副精度、可靠性及綜合性能等要求的提高,再加之交貨期越來越短,傳統(tǒng)的加工方法再也不能適應(yīng)這些變化帶來的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種加工方法簡便、制造成本低、工期短、節(jié)省原材料的滾柱滑座內(nèi)形腔面的加工方法,克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的滾柱滑座內(nèi)形腔面的加工方法,步驟如下:
1)、用精密模鍛技術(shù)鍛造出滑座毛坯,在滑座毛坯上形成有加工余量的滑座槽,滑座槽斷面上部和下部呈方形,中間通過梯形過渡;
2)、銑削滑座槽的內(nèi)側(cè)面,利用長刃銑刀對滑座槽的底面和對稱的兩個底側(cè)面進行銑削;
3)、利用長刃立銑刀對滑座槽中部的對稱的上斜面進行銑削,使上斜面形成臺階狀;
4)、利用t型槽銑刀對第2)步加工的對稱的兩個底側(cè)面進行銑削,使底側(cè)面形成凹入槽;
5)、利用t型槽銑刀對凹故槽的上邊內(nèi)側(cè)棱角進行銑削,使該棱角形成臺階狀;
6)、利用45o下角度銑刀對第5)步形成的臺階進行銑削,形成下斜面;
7)、利用45o上角度銑刀對第3)步加工的上斜面形成的臺階進行銑削,使該臺階再次成斜面狀;
8)、利用復(fù)合精成形銑刀對滑座槽的兩側(cè)進行銑削;
9)、利用砂輪對滑座槽的兩側(cè)進行磨削成型;
10)、檢測。
本發(fā)明的滾柱滑座內(nèi)形腔面的加工方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比具有工方法簡便、制造成本低、工期短、節(jié)省原材料的優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明具體實施方式的帶滑座槽的滑座毛坯斷面示意圖;
圖2是銑削滑座槽底面和底側(cè)面的示意圖;
圖3是銑削滑座槽中部斜面的示意圖;
圖4是銑削滑座槽底部兩側(cè)凹入槽示意圖;
圖5是銑削凹入槽上邊內(nèi)側(cè)成臺階結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是銑削滑座槽下斜面示意圖;
圖7是將上斜面形成的臺階銑成上斜面示意圖;
圖8是對滑座槽兩側(cè)面進行精銑示意圖;
圖9是對滑座槽兩側(cè)面進行磨削示意圖;
圖10是滑座槽磨削后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的滾柱滑座內(nèi)形腔面的加工方法,步驟如下:
如圖1:用精密模鍛技術(shù)鍛造出滑座毛坯,在滑座毛坯上直接形成有加工余量的滑座槽21,滑座槽21斷面上部和下部呈方形,中間通過梯形過渡。
設(shè)計產(chǎn)品毛坯圖紙,采用精密模鍛的方法,一料多件,精鍛成形,使得滑座內(nèi)型腔已初步形成,克服原鍛成矩形四方毛坯的不足?;鶅?nèi)型腔加工余量減少,毛坯重量減輕,金屬利用率提高,成本降低,縮短了生產(chǎn)周期,取得顯著的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明中機加工部是將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)截面形狀分解,再結(jié)合結(jié)構(gòu)截面的相關(guān)位置、尺寸大小及精度情況,參照外形尺寸,逐步形成各銑削單元。在一次裝夾中完成滾柱滑座內(nèi)型腔的銑削加工。而且設(shè)計基準、工藝基準、測量基準相統(tǒng)一,這樣以來,減少定位、裝夾、測量誤差,加工精度和加工質(zhì)量得以提高,降低了廢品率,生產(chǎn)效率及產(chǎn)能得以提高。
選擇精密立式加工中心機床為加工機床,選精密液壓虎鉗作夾具。
設(shè)計長刃立銑刀、t形槽銑刀、45°下角度銑刀、45°上角度銑刀、復(fù)合精成形銑刀共5種專用銑刀。將這些刀具安裝在bt40刀柄上,再裝于機床的圓盤式刀庫中。換刀時由機械手抓取,裝在機床主軸錐孔中,再用拉釘拉緊。
根據(jù)各工步加工內(nèi)容要求,設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速n、工作臺進給量f、切削深度ap三個切削參數(shù),編寫加工程序存儲于機床數(shù)控系統(tǒng)中。
清理工件、機床工作臺、液壓虎鉗,以
開動機床及冷卻液,按所分解銑削單元要求,分工步進行銑削加工。
銑削加工成形后的檢測方法:因最后采用復(fù)合成形精密銑削加工,故檢測時選用截面形狀中兩側(cè)形面中最長直線間距即可。
機加工步驟如下:
如圖2:銑削滑座槽21的內(nèi)側(cè)面,利用長刃銑刀9對滑座槽21的底面2和對稱的兩個底側(cè)面3進行銑削;
如圖3:利用長刃立銑刀10對滑座槽21中部的對稱的上斜面4進行銑削,使上斜面4形成臺階狀;
如圖4:利用t型槽銑刀11對稱的兩個底側(cè)面3進行銑削,使底側(cè)面3形成凹入槽12;
如圖5:利用t型槽銑刀11對凹入槽12的上邊內(nèi)側(cè)棱角進行銑削,使該棱角形成臺階狀;
如圖6:利用45o下角度銑刀15對凹入槽12上邊內(nèi)側(cè)形成的臺階進行銑削,形成下斜面16,即用45°下角度銑刀15粗銑削滑座內(nèi)型腔下端45°滾道滾動面,為之后復(fù)合精成形銑削做鋪墊;
如圖7:利用45o上角度銑刀17對上斜面4形成的臺階進行銑削,使該臺
階再次成斜面狀,即用45°上角度銑刀粗銑削滑座內(nèi)型腔上端45°滾道滾動面,
為復(fù)合精成形銑削做準備。
如圖8:利用復(fù)合精成形銑刀19對滑座槽21的兩側(cè)進行銑削,用復(fù)合成形精銑刀精銑削滑座的內(nèi)型腔滾道滾動面,為成形磨削打基礎(chǔ)。
如圖9:利用砂輪20對滑座槽21的兩側(cè)進行磨削成型,具體磨削方法如下:
(1)、采用成形磨削方法加工。
(2)、選用精密數(shù)控滑座機床,機床自帶進口電永磁吸盤作夾具。該機床具有三軸聯(lián)動功能,保證加工一致性與設(shè)計、工藝、測量基準統(tǒng)一??梢淮窝b多件磨削成形,實現(xiàn)裝夾工件數(shù)量最大化,發(fā)揮機床最大加工能力。在保證磨削精度(±0.003mm)的情況下,大大提高了生產(chǎn)效率。
(3)、設(shè)計具有高精度、高硬度、耐磨性好、尺寸一致性好的金剛滾輪。爾后分別裝在各自的數(shù)控修整器上。
(4)、設(shè)計專用磨桿和專用螺釘,并設(shè)計制造工藝。
(5)、設(shè)計砂輪,確定其粒度60粒、硬度為k,并選擇大氣孔砂輪。再用專用磨桿和專用螺釘,將砂輪分別安裝在滑座磨床的兩立式磨頭上。
(6)、設(shè)計粗磨、半精磨、精磨、光磨共四個磨削工步。再設(shè)定磨頭轉(zhuǎn)速n、進給量f、切削深度ap三個切削參數(shù),編寫加工程序存儲于機床數(shù)控系統(tǒng)中。
(7)、開啟兩立式磨頭、修整器和冷卻液,修整砂輪。修整的砂輪尺寸一致性好,并對砂輪進行自動動平衡。
(8)、清理工件、機床工作臺、電永磁吸盤,以
(9)、開動機床工作臺,磨削滾柱滑座內(nèi)型腔滾道滾動面至成品。
(10)、對工件進行清洗、退磁,并用潔凈白布抹干凈。
得滾柱滑座內(nèi)形腔面(如圖10)。
對成型的滑座槽進行檢測,用滾柱滑座滾道面精度檢測裝置,實現(xiàn)其精度測量。