■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。

1. 加工難點(diǎn)及工藝分析

（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。

2.　導(dǎo)向套的工藝設(shè)計(jì)

（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。

3. 結(jié)語

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）