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        細(xì)長軸加工難點攻關(guān)

        2014-04-10 11:47:54桂林金格電工電子材料科技有限公司廣西541002劉繼征文德林
        金屬加工(冷加工) 2014年7期
        關(guān)鍵詞:精車細(xì)長錐度

        桂林金格電工電子材料科技有限公司(廣西 541002)劉繼征 文德林

        1.圖樣及工藝分析

        如圖1所示,該細(xì)長軸直徑最少為φ(5±0.01)mm,軸總長為130mm,端同軸度要求為φ0.02mm,表面粗糙度 Ra=1.6μm,其材質(zhì)為 40Cr,調(diào)質(zhì) 240~270HB。其一,該細(xì)長軸用于定位元件加工所用,因此,該細(xì)長軸須具有足夠的剛性外,其尺寸、表面粗糙度、形位公差要求較嚴(yán)。在加工該類軸時,有的軸更細(xì),軸徑為φ(4±0.01)mm,軸徑長度為45mm,在調(diào)試工件過程中,多次采用上述一夾一頂方法加工,如左端軸細(xì)而長,而右端軸徑較大,剛性較差,即使該軸兩端面中心孔位置非常準(zhǔn)確,活動頂尖稍頂細(xì)軸中心孔或松開,其細(xì)軸變形達(dá)0.05~0.15mm,其形位公差均不符合圖樣要求,導(dǎo)致工件報廢。其二,從該細(xì)長軸綜合性能如裝配等各方面考慮,該細(xì)長軸須采用整體式結(jié)構(gòu)。這里,本人采用了加工精密模具或夾具的類似方法,即二次裝夾工件加工找正法,以消除在加工過程中出現(xiàn)細(xì)長軸變形等缺陷,從而達(dá)到圖樣技術(shù)要求。

        圖1 細(xì)長軸

        2.加工難點與對策

        (1)改進(jìn)工裝裝夾工件方法 在車削該類細(xì)長軸時,其目的就是不僅要解決細(xì)長軸的剛性不足而產(chǎn)生的彎曲、振動之外,還要特別注意的是細(xì)長軸在加工中易出現(xiàn)錐度、中凹度、竹節(jié)形等現(xiàn)象。首先,在精度較高的機(jī)床卡盤上,選配、裝上硬爪一副,用內(nèi)孔鏜刀鏜硬爪深度3~5mm,內(nèi)徑為φ42mm(比粗加工軸徑稍大),其目的:在精車工序中,夾圖樣尺寸 φ40mm毛坯右端,除 φ40mm尺寸留量0.3~0.5mm外 (后工序一同車削加工出該尺寸),精車出左端所有尺寸達(dá)圖樣要求。這里須特別注意的是,在車削右端軸尺寸時,一定要檢測該細(xì)長軸同一階梯軸尺寸是否一致,是否有錐度等情形,這些往往會被人所忽視。其傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,在精車加工過程中,加工方法:在已排除刀具磨損情況下,認(rèn)為用同一把刀車削加工工件成形,同一階梯軸徑向尺寸應(yīng)該一樣,不會出現(xiàn)軸橢圓形、錐度等現(xiàn)象,其實不然,經(jīng)過檢測軸徑向尺寸,發(fā)現(xiàn)軸為橢圓形(如檢測同一車削徑向部位尺寸為 φ30.10mm、φ30.06mm)、有錐度。該道工序尺寸、形位公差特別重要,因為這直接影響到精車工序下一工步同軸度、直線度找正基準(zhǔn)的精度。經(jīng)過檢測和分析,一些企業(yè)采用的是經(jīng)濟(jì)型機(jī)床,使用時間較長,其剛性、精度存在種種缺陷,如軟爪重新定位裝夾精度達(dá)φ0.1~φ0.2mm,在此,檢測軸向徑向尺寸特別要引起加工者重視。其二,精車工序上一工步完成后,調(diào)頭,精車另一端細(xì)軸尺寸時,注意選硬爪一副,同時選配精度較好機(jī)床,便于找正工件直線度、圓跳動,夾工件左端φ26外圓,分別用百分表找正同一階梯φ30軸圓跳度 (≤φ0.01)、直線度 (≤0.01),在加工過程中,因該軸較長L=45mm,在精加工工序中,數(shù)控編程需采用錐度補正法,如軸外端軸向尺寸會比底部大0.06mm,編程從始端車削到底端45mm位置,編程進(jìn)行錐度補償 (如編程采用U-0.06),程序:T0101;M3S1000;M08;G0X5.0 Z3.0;G01Z0F80;U-0.06Z-45.0;…;這樣,可順利加工出小端細(xì)軸及φ40mm等圖樣尺寸要求。

        (2)刀具選型及加工參數(shù)確定 在加工該細(xì)長軸時,精車工序第一工步可選用車鐵或鋼類機(jī)夾刀具、刀片切削,當(dāng)在實施第二步精車細(xì)長軸工步時,刀具、刀片選用特別注意,選用機(jī)夾刀,其匹配刀片一定要鋒利,或者硬質(zhì)合金車刀,選用較大主偏角,前刀面磨出R=1.5~3mm斷屑槽,其目的使切屑流向待加工表面。在加工過程中,其精加工參數(shù),主軸轉(zhuǎn)速為800~1200r/min,進(jìn)給速度為0.06~0.1mm/r,背吃刀量0.06~0.20mm,在本次加工過程程中,本人采用了車削鋁合金鋒利刀片 (刀片型號:CCGT09T304-LHYD101)或90°焊接車刀 (要磨出鋒利刀刃),通過手工編程程序控制以實現(xiàn)從開始到末端45mm位置進(jìn)行錐度補償,以車代磨方法,加工達(dá)到符合圖紙要求的精密細(xì)長軸,如圖2所示。

        圖2

        3.結(jié)語

        在加工制造細(xì)長軸過程中,當(dāng)然,還有其它的加工方法,如留工藝夾頭一次裝夾成形法等,但精加工會占用很多時間,因此,我們在加工哪一類細(xì)長軸,選用哪一類加工方法,應(yīng)根據(jù)實際情況出發(fā),勇于創(chuàng)新、嘗試新方法,擺脫傳統(tǒng)思維觀念,既有利于加工,保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能提高生產(chǎn)效率。

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