鄭大勇 楊會(huì)君
(1.沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司工裝制造廠,遼寧沈陽 110043;2.沈陽黎明航空零部件制造有限公司,遼寧沈陽 110043)
由于此件為平衡零件用工裝,要求所有面跳動(dòng)不大于0.02。因此,在工藝上重點(diǎn)保證兩個(gè)方面:1.加工精度。2.防止加工變形。以下就這兩方面進(jìn)行分析論述:
①考慮加工要求很高,車削加工在工藝上可以分為三步走。第一步,粗加工,單邊留0.5~1mm。第二步,熱處理后進(jìn)行精加工。
②其他各面要考慮在精加工時(shí)以內(nèi)孔為基準(zhǔn)加工。兩面可以用精平磨加工。以此面及內(nèi)孔為基準(zhǔn)加工各圖,保證尺寸公差。
由于圖紙要求20#材料滲碳處理。但在加工很困難。因此在加工時(shí)改為材料38CrMoAl(氮化處理)。改變加工方法,降低加工難度。
粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,進(jìn)行半精加工,各圖可以均車留0.5~1mm,各孔留磨0.5~1mm每邊。采用去加工應(yīng)力回火手段,再進(jìn)行精加工。除要求精度高的孔,均加工到尺寸。從理論及實(shí)際上38CrMoAlA涂氮對(duì)此件不大于0.005mm。涂氮后,精加工各孔,從而保證圖紙要求。
1.由于毛坯尺寸余量大,在粗加工時(shí),用三爪卡盤,夾緊零件外徑,以零件左端面及毛坯外徑為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工。車床轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)/分,走刀量0.4mm/秒,吃刀深度3mm。在刀具選擇上,選用45°外圓偏刀,車刀前角要選擇小一些,一般在2°~3°,后角在3°~5°。刀尖處要刃磨出R0.5-R0.8mm的刀尖圓弧,刀刃處要有0.1~0.2的過度刃,以便增大刀具的強(qiáng)度及耐用度。刀具材料選擇YG8,或者YG6的鎢鈷類硬質(zhì)合金,鎢鈷類硬質(zhì)合金的特點(diǎn)是韌性及耐磨性好,抗沖擊力強(qiáng)。
2.粗車加工完畢后,要對(duì)零件進(jìn)行熱處理、半精車,進(jìn)行熱處理工序低溫回火,此目的是為了消除在上工序機(jī)械加工時(shí),在零件內(nèi)部產(chǎn)生的機(jī)械加工應(yīng)力。防止零件產(chǎn)生彈性變形。
3.以上工序加工完后,就進(jìn)入精車加工階段。
為防止加工零件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,使用車床磨具,用砂輪代替硬質(zhì)合金車刀,從而大大降低了因切削時(shí)產(chǎn)生的加工應(yīng)力和由于切屑熱產(chǎn)生的變形,而且夾具磨具磨削的表面粗糙度小于車刀車削出的表面粗糙度,從而保證零件的表面粗糙度值為Ra1.6、Ra0.8。
圖1
由于此工序?yàn)榫庸すば?,基?zhǔn)的選擇由為重要,根據(jù)基準(zhǔn)重合原則,在精加工工序選擇為A為定位基準(zhǔn),而51.5兩端為輔助基準(zhǔn)。而在刀具的選擇上用牌號(hào)YT15的硬質(zhì)合金車刀,刀具前角8°~10°,刀具后角3°~5°,刀尖處圓弧為0.1~0.mm,刃傾角10°~12°,主偏角為90°外圓車刀加工。車床轉(zhuǎn)速160轉(zhuǎn)/分,車刀量選擇0.05mm/秒,進(jìn)給量(f)0.01mm.
由于Φ152及Φ129.975內(nèi)外表面加工后,再用三爪卡盤夾緊,因?yàn)榱慵诒?,易產(chǎn)生塑性變形,嚴(yán)重影響零件的加工質(zhì)量,所以車削一根外徑與 相結(jié)合間隙0.01mm,長度為34mm的圓棒。在用0.5mm厚,寬20mm的銅皮包住Φ152外徑,防止卡盤卡傷零件,而影響表面粗糙度。用四爪卡盤夾緊Φ152外徑,并用百分表找正內(nèi)孔及51.5mm左端面,并保證同心度和垂直度都是0.01。夾緊后,用主偏角為90°牌號(hào)為YT15的外圓硬質(zhì)合金精車刀加工外徑后,用R3圓弧車刀加工24mm右端面及R3處圓弧,再用內(nèi)孔車刀加工出3×60°倒角。
把準(zhǔn)備好的車床磨具裝到刀架上,并安裝好砂輪,主軸轉(zhuǎn)數(shù)36轉(zhuǎn)/分,并調(diào)試好砂輪的正反轉(zhuǎn),用扇形軟卡盤裝夾零件處,注意夾緊力大小要合適,夾緊力多大易使零件變形。因?yàn)橛密嚧材ゾ哌M(jìn)行磨削加工零件受力小,故夾緊力可相對(duì)小些,防止產(chǎn)生變形。夾緊后用百分表找正內(nèi)孔和51.5尺寸右端面,保證同心度和垂直度都是0.01。用砂輪磨削Φ289、Φ152及4.5右端面,保證圖紙要求。
通過此項(xiàng)零件的加工過程,在超薄盤類零件的加工上積累了一部分經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)對(duì)于在普通車床上使用立車磨具進(jìn)行加工表面粗糙度及尺寸精度較高的零件進(jìn)行了一些成功的嘗試。
[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[Z].
[2]金屬材料手冊(cè) [Z].