■河南工專用刀具有限公司?。ㄐ锣l(xiāng) 453002) 葛建華
導(dǎo)向套的工藝設(shè)計(jì)
■河南工專用刀具有限公司(新鄉(xiāng)453002) 葛建華
摘要:本文介紹了一種專用導(dǎo)向套的工藝設(shè)計(jì),針對(duì)導(dǎo)向套的加工難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和設(shè)計(jì),通過制作專用夾具來保證導(dǎo)向套的加工精度,提高生產(chǎn)效率。
客戶要求制作一批導(dǎo)向套,工件圖如圖1所示,所用材料為碳素工具鋼T10A,熱處理硬度55~60HRC。該導(dǎo)向套與常見的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)不太一樣,因?yàn)樗瑫r(shí)具有2個(gè)導(dǎo)向孔,而且加工精度較高,孔徑也較小,無法在熱處理后進(jìn)行磨削加工,因此加工難度較大。
(2)定位銷孔及導(dǎo)向孔的孔距為(19.5±0.01)mm,(5.65±0.01)mm,(11.3± 0.02)mm,位置度要求0.01mm,精度較高,因此該兩處孔必須在熱處理后進(jìn)行加工,以避免因熱處理變形而造成孔距出現(xiàn)超差。
(3)由于是批量生產(chǎn),需考慮在保證加工精度的條件下提高生產(chǎn)效率,因此需根據(jù)工藝要求制作專用夾具以提高生產(chǎn)效率。
(1)導(dǎo)向套材料為碳素工具鋼T10A,由于其熱處理淬透性低、淬火畸變和開裂傾向大的缺點(diǎn),經(jīng)考慮后將其材料更換為合金工具鋼9SiCr,其具有較高的力學(xué)性能、高的淬透性、耐磨性和耐回火性,以及較小的淬火畸變和開裂傾向,可完美替代T10A碳素工具鋼。雖然原材料成本有些增加,但可大大降低導(dǎo)向套的廢品率,綜合考慮,還是很合算的。同時(shí)將導(dǎo)向套的熱處理硬度增加到60~62HRC,以提高其耐磨性。
圖1
圖2 工件圖(鉆模加工前)
(2)按圖2進(jìn)行導(dǎo)向套的機(jī)械加工:先進(jìn)行車削加工,其中外圓φ24.4mm、φ20mm及內(nèi)孔φ18mm均留0.3~0.4mm余量,其余均按圖樣車削;接著進(jìn)行外圓磨工序,采取兩頂尖對(duì)頂磨外圓至φm m、φmm;然后是內(nèi)圓磨工序,找正φ24.4m m外圓后,磨內(nèi)孔至φmm。
(4)按圖4進(jìn)行2個(gè)φ4.5mm內(nèi)孔的鉆削加工:鉆模以工件φ18mm內(nèi)孔及削邊銷定位,此外,考慮到鉆模的孔徑等尺寸問題,采用整體結(jié)構(gòu),用9SiCr合金工具鋼制作,淬火硬度為62~64HRC。
(6)按圖6進(jìn)行導(dǎo)向套3個(gè)φ7mm均布孔的鉆削加工:鉆模以工件φ24.4mm外圓及φ5mm圓柱銷定位后,鉆削3個(gè)φ7mm孔至尺寸,鉆模板上的工件1固定鉆套內(nèi)孔為φ7F7。鉆孔后拆去鉆模,用帶導(dǎo)柱平底锪鉆锪沉孔3個(gè)φ12mm至尺寸。
(7)按圖7進(jìn)行導(dǎo)向套φ10mm內(nèi)孔的锪孔加工:鉆模以工件φ18mm內(nèi)孔定位,并用M6螺釘固緊,用φ10mm平底锪鉆锪孔至尺寸。該鉆??紤]到尺寸問題,仍采用9SiCr合金工具鋼做成整體結(jié)構(gòu),以方便加工。
簡單介紹一下,以上使用鉆模均是在雙柱坐標(biāo)鏜床T4263B上加工的,孔的位置精度可達(dá)到0.01mm。由鉗工使用鉆模來加工導(dǎo)向套孔均是在臺(tái)式鉆床上進(jìn)行的,工件用φ160mm自定心卡盤夾持定位,放在鉆床工作臺(tái)上。由于鉆削的孔徑較小,鉆削扭矩不大,故自定心卡盤可不用固定,以縮短輔助時(shí)間。同時(shí),在鉆孔時(shí)應(yīng)適量添加切削液進(jìn)行冷卻,防止鉆頭燒傷。
圖3 鉆模1(裝配圖)
圖4 鉆模2(裝配圖)
圖5 鉆模3(裝配圖)
圖6 鉆模4(裝配圖)
圖7 鉆模5(裝配圖)
(8)按圖1所示由車工車削30°圓錐面至尺寸后,由鉗工去除孔口的毛刺并倒鈍。經(jīng)檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格后送往熱處理進(jìn)行淬火處理。
(9)工件淬火硬度合格后,由車工對(duì)研中心孔及孔口60°錐面,并下轉(zhuǎn)外圓磨工序磨削外圓φ53±0.01mm、φmm、φmm,并靠磨端面至尺寸。
(10)進(jìn)行線切割工序:最初考慮采用慢走絲線切割來加工定位銷孔及導(dǎo)向孔,這樣可保證導(dǎo)向套的尺寸精度及表面粗糙度要求,不需再進(jìn)行加工。但本廠沒有這種慢走絲線切割設(shè)備,經(jīng)外協(xié)詢價(jià),加工費(fèi)用較高,且交貨期沒有保證,故此方案被否定,因此考慮利用本廠的快走絲線切割DK7732來加工導(dǎo)向套。DK7732線切割機(jī)床的加工精度為0.01mm,可以滿足導(dǎo)向套的加工精度,但切割面的表面粗糙度值最多只能達(dá)到Ra=3.2μm,保證不了導(dǎo)向套的要求。因此在線切割切割孔時(shí),孔徑應(yīng)留有0.03~0.04mm的余量,再用整體硬質(zhì)合金鉸刀進(jìn)行鉸削,即可達(dá)到導(dǎo)向套的表面粗糙度要求。具體加工步驟:用線切割切割一夾具,以導(dǎo)向套的φ24mm外圓定位,并用強(qiáng)力磁鐵吸牢,防止導(dǎo)向套的轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向套經(jīng)切割后,下轉(zhuǎn)至鉗工工序,用帶導(dǎo)向的整體硬質(zhì)合金鉸刀將定位銷孔及導(dǎo)向孔鉸削至尺寸。至此,該導(dǎo)向套已加工完畢。
導(dǎo)向套經(jīng)用戶使用證明,效果良好,現(xiàn)已重復(fù)訂貨。通過本次導(dǎo)向套的工藝設(shè)計(jì),不僅滿足了產(chǎn)品的加工精度,同時(shí)利用制作的專用夾具,提高了生產(chǎn)效率。這種工藝設(shè)計(jì)的思路,希望能為同行提供參考和借鑒,更好的完成本職工作。
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專家點(diǎn)評(píng)
這種零件加工難度大(硬度高),加工尺寸和位置精度都較高(0.01mm),如何保證加工精度,是工藝人員的比較頭疼的事情。此文詳細(xì)介紹了零件的加工過程、工藝安排、工裝制作以及其中的一些機(jī)動(dòng)靈活的滿足并符合設(shè)計(jì)要求的變化(比如使用材料的代替),這些內(nèi)容對(duì)同行的工藝人員有很好的啟發(fā)和借鑒作用。
收稿日期:(20140910)