本發(fā)明屬于機械加工技術領域,涉及一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件及其加工方法。
背景技術:
帶梯形螺紋零件鍍硬鉻后的研磨及拋光加工,一直以來都是影響生產效率制約生產的難題。因硬鉻層堅硬耐磨的特性,使其成為一些零件結構的首選特性,但卻給加工帶來了難度。例如很多千斤頂中作動筒的結構采用的多是梯形螺紋鍍硬鉻的結構,作動筒的精度等級通常為9級精度,粗糙度為ra0.2,通常作動筒的鍍鉻厚度在30-50μm,梯形螺紋的螺距大約在6-7mm,對于
由于硬鉻的表面硬度較高,車刀已無法加工,普通磨床僅能加工零件的內、外表面,無法加工梯形螺紋,若為此零件單獨購置專用的螺紋磨床成本極高不經濟。以前的加工方法是:將零件裝夾在車床上,用窄木條包裹上不同粗細等級的砂紙,通過車工手工按壓的方式完成去量、磨精、拋光的過程,達到圖紙要求的精度和表面粗糙度??纱朔N方法不但耗時、費力,生產效率低下,產品質量不穩(wěn)定,加工中還存在以下質量和安全隱患:(1)車工將包裹著砂紙的窄木條按壓在高速轉動的零件上,按壓不穩(wěn)很容易造成安全事故;(2)車工手工按壓無法保證打磨的力度均勻一致,這樣既無法保證零件的尺寸精度也無法保證硬鉻層的均勻;(3)木料和砂紙在高速摩擦中產生大量粉塵及有毒氣體,由于工人近距離接觸工件,會吸入大量粉塵,對工人的健康極為不利;(4)由于木條和砂紙不能接觸水,所以打磨和拋光過程中無法使用冷卻液降溫,產生的大量熱量無法冷卻,會使零件產生變形,影響尺寸精度;(5)由于工人手工加工,體力消耗極大,無法長時間的加工零件。因此,要完成1件外圓約為
因此,找到一種適合的加工方法是解決該問題的關鍵。通常不帶梯形螺紋或凹槽的零件,鍍硬鉻后的加工方法是通過在內孔或外圓磨床上磨削加工,通過磨料與零件表面的高速摩擦去除多余的硬鉻余量。但對于帶螺紋或凹槽的零件,普通磨床的砂輪過寬,無法磨削窄小的凹槽,更無法加工梯形螺紋,而車刀雖窄小靈活但硬度卻不及硬鉻,無法加工硬鉻層,如果能將二者有機的結合,就能解決這一加工難題。
技術實現要素:
針對現有技術存在的問題,本發(fā)明提供一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件及其加工方法,解決梯形螺紋鍍硬鉻后的加工問題。
為了達到上述目的,本發(fā)明的技術方案為:
一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件,其加工裝置包括磨頭、導套2、彈簧3、刀柄4,所述的磨頭包括外圓磨頭1和內孔磨頭5,二者可以進行互換,外圓磨頭1用于加工外圓,內孔磨頭5用于加工內孔。
所述的磨頭為油石的一端,按梯形螺紋或凹槽的寬度加工成合適尺寸,磨頭固定鑲嵌在導套2中,能夠增強磨頭的剛性,加工中可以加大磨削力。
所述的磨頭與刀桿之間安裝一個彈簧,作為緩沖器,能夠減少并消除零件因圓度、圓柱度、直線度等形位誤差對研磨造成的影響,保證油石可以隨著零件的轉動始終貼緊零件并與零件表面形成一定的壓緊力,同時在機床的高速運轉中不會因機械抖動而使零件與油石之間產生碰撞。
所述的導套2與刀柄4通過螺紋結構連接在一體,將磨頭裝夾固定在車床刀架上。
一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件的加工方法,包括以下步驟:
分以下四個步驟安裝加工裝置:
(1)將油石的一端按梯形螺紋或凹槽的寬度加工成合適尺寸的磨頭,磨頭為外圓磨頭1或內孔磨頭5,根據情況確定,外圓磨頭1用于加工外圓,內孔磨頭5用于加工內孔;
(2)將磨頭鑲嵌在導套2中。
(3)加工中,將導套2與刀桿4通過螺紋結構連接在一體,使磨頭裝夾固定在普通車床刀架上;
(4)油石與刀桿4之間安裝了一個彈簧3,作為緩沖器。
選用與磨床砂輪材質類似的油石作為磨料,將磨料與車床有機結合,用車床代替磨床加工,將油石作為車刀,在車床上進行凹槽的研磨加工工作,完成鍍硬鉻后零件的研磨加工;在加工過程中根據零件余量的大小,先進行粗加工去除大部分余量,再進行精加工達到尺寸精度要求,最后再進行超精研磨最終加工出滿足圖紙精度和粗糙度要求的零件。
在粗加工去除余量階段選取240#的棕剛玉油石作為磨料。為了既能保證圖紙要求的精度和表面粗糙度,又能提高加工效率,粗加工參數為:切削深度ap=0.005mm;進給量f=0.5mm/r;轉速n=150r/min;
在精加工和拋光階段選用500#棕剛玉超精油石制作刀頭。為了既能保證圖紙要求的精度和表面粗糙度,又能提高加工效率,精加工參數為:切削深度ap=0.001mm;進給量f=0.1mm/r;轉速n=200r/min。
本發(fā)明加工出的作動筒零件,經尺寸檢測、粗糙度檢測及裝配驗證,完全符合圖紙要求,滿足使用要求,產品的加工效率提高了80%以上,零件的優(yōu)良品率提高40%以上。
本發(fā)明的有益效果為:
(1)安全性:本發(fā)明將在高速運轉的車床上的手工加工改為了刀具加工,避免了生產中的安全隱患。
(2)質量:通過機床加工,能夠保證形成的尺寸均勻一致。油石的選用,解決了砂紙拋光怕水的問題,在加工中可以使用冷卻液對零件進行降溫冷卻,避免高溫帶來的變形問題,同時,冷卻液在零件的加工中還能起到潤滑作用,降低零件的表面粗糙度,且使用冷卻液后,大大減少了粉塵的產生,在進行零件拋光時不會因粉塵而影響工人的身體健康。
(3)效率:采用方法來加工零件,可通過車床的自動走刀來完成粗、精加工、研磨及拋光工作,減少了加工者的體力消耗,將1件零件的加工時間由原來的一周縮短為2天。通過更換不同硬度和粒度的油石以及在刀頭上涂抹研磨膏的方法,可輕松完成零件的粗、精加工、研磨及拋光等全部工作。
(4)通用性:本發(fā)明不但可以解決帶外螺紋或凹槽零件鍍鉻后的加工問題,通過更改油石端頭的形狀更可以完成其它軸類零件不同形狀的拋光工作,通用性及推廣性極強。加工中不但大大的提高了產品的加工效率,且加工出的產品質量穩(wěn)定,滿足使用要求
(5)經濟性:該加工方法成本低廉,“刀具”結構簡單,制造快捷,使用操作簡單、方便,適合各等級操作工人的使用。加工方法簡單、方便,通用性及推廣性極強,配合加工參數適合各等級操作工人的使用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的裝置結構圖;
圖中:1外圓磨頭;2導套;3彈簧;4刀桿;5內孔磨頭。
最佳實施方式
以下根據具體實施方式對本發(fā)明最進一步說明。
一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件,其加工裝置包括磨頭、導套2、彈簧3、刀柄4,所述的磨頭包括外圓磨頭1和內孔磨頭5,二者可以進行互換,外圓磨頭1用于加工外圓,內孔磨頭5用于加工內孔。
所述的磨頭為油石的一端,按梯形螺紋或凹槽的寬度加工成合適尺寸,磨頭固定鑲嵌在導套2中,能夠增強磨頭的剛性,加工中可以加大磨削力。
所述的磨頭與刀桿之間安裝一個彈簧,作為緩沖器,能夠減少并消除零件因圓度、圓柱度、直線度等形位誤差對研磨造成的影響,保證油石可以隨著零件的轉動始終貼緊零件并與零件表面形成一定的壓緊力,同時在機床的高速運轉中不會因機械抖動而使零件與油石之間產生碰撞。
所述的導套2與刀柄4通過螺紋結構連接在一體,將磨頭1裝夾固定在車床刀架上。
一種鍍硬鉻的梯形螺紋零件的加工方法,包括以下步驟:
分以下四個步驟安裝加工裝置:
(1)將油石的一端按梯形螺紋或凹槽的寬度加工成合適尺寸的磨頭;
(2)將磨頭鑲嵌在導套2中,一來可以固定磨頭,二來可以增強磨頭的剛性,加工中可以加大磨削力。
(3)加工中,將導套與刀桿通過螺紋結構連接在一體,使油石(磨頭)裝夾固定在普通車床刀架上;
(4)為減少并消除零件因圓度、圓柱度、直線度等形位誤差對研磨造成的影響,使油石可以隨著零件的轉動始終貼緊零件并與零件表面形成一定的壓緊力,而在機床的高速運轉中又不會因機械抖動而使零件與油石產生碰撞,在油石與刀桿之間安裝了一個緩沖器—彈簧。完成鍍硬鉻后零件的研磨加工。
選用與磨床砂輪材質類似的油石作為磨料,將磨料與車床有機結合,用車床代替磨床加工,將油石作為車刀,在車床上進行凹槽的研磨加工工作,完成鍍硬鉻后零件的研磨加工;在加工過程中根據零件余量的大小,先進行粗加工去除大部分余量,再進行精加工達到尺寸精度要求,最后再進行超精研磨最終加工出滿足圖紙精度和粗糙度要求的零件。
在粗加工去除余量階段選取240#的棕剛玉油石作為磨料。為了既能保證圖紙要求的精度和表面粗糙度,又能提高加工效率,粗加工參數為:切削深度ap=0.005mm;進給量f=0.5mm/r;轉速n=150r/min;
在精加工和拋光階段選用500#棕剛玉超精油石制作刀頭。為了既能保證圖紙要求的精度和表面粗糙度,又能提高加工效率,精加工參數為:切削深度ap=0.001mm;進給量f=0.1mm/r;轉速n=200r/min。