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            淺談滾壓光刀先進的車削技術

            2020-03-19 14:17 點擊量:1371

                      隨著各種滾壓刀的使用效率提高,高速硬質合金刀片等適合高速切削的刀具材料被逐步推廣應用。長期以來,我公司在高速車削領域及滾壓加工仍為一片空白,對于表面粗糙度小于 Ra1.6的回轉形零件均采取傳統的磨削或拋光工藝。生產效率低下,工人作業環境差、勞動強度大,尤其是磨削工藝還存在著成本高、工裝復雜等問題。為此選用合適零件及刀具進行了高速切削工藝試驗,在保證零件表面加工質量的同時,能夠有效地降低工人勞動強度及加工成本,提高生產效率。相關閱讀:多滾珠滾壓頭實用性對比

            1 工藝技術方案討論

                   我公司鑄鐵材質的制動器活塞產量特別大,零件兩處外圓表面粗糙度要求均為 Ra0.8,過去采用“粗車零件→半精車零件→磨削兩外圓→拋光倒角”工藝流程完成零件外圓的加工,外圓表面粗糙度不易保證,且存在工序繁瑣,質量受人為因素影響大,工人作業環境臟亂差,生產效率低下等問題。

            因此,本文研究了制動器活塞的先進車削工藝,以提高加工質量及效率,簡化工藝流程,降低加工成本。

            在制動器活塞加工時采用新型車削工藝直接車削完成該零件精加工,即采用合適的數控設備、工裝、刀具等在原有半精車工序后增加精車內容,取消原磨床加工工序,從而既可保證零件表面質量,有效地提高加工效率,又能減少使用加工設備,降低零件加工成本。因此,該技術的研究對有高表面質量要求的回轉類零件加工具有重要意義。

            2 方案實施情況

            2.1 工藝改進

            通過學習新加工工藝技術并對制動器活塞進行工藝分析研究后,決定選用數控車床作為工藝研究加工設備,夾具仍使用原半精車卡盤,刀具采用高速切削的機加刀具或滾壓刀具。

            所研究的零件制動器活塞如圖 1所示。

            零件材料為高強度鑄鐵,硬度為200-220HB。

            原精加工工藝:磨外圓D1、D2、D3車倒角→拋光。

            新加工工藝:半精車外圓D1、D2、D3及倒角,留0.1mm精車或滾壓余量→精車或滾壓外圓D1、D2、D3及倒角。

            2.2精心選擇刀具

            工步1采用一把半精車外圓車刀,工步 2采用一把精車外圓車刀或外圓滾壓刀,精加工完成后,保證外圓尺寸及粗糙度要求。

            1)采用高速車削工藝來完成精加工。在試切削中,多數刀具廠家的硬質合金刀片都能滿足產品質量要求,但各家刀片的使用壽命有很大差異。

            2) 先采用高速車削工藝完成半精加工,再采用滾壓方式完成零件的精加工。在試切削中,滾壓切削參數的設置很重要,通過精心調整切削參數后,各刀具廠家的滾壓刀都能滿足零件加工質量要求。但在實際操作中需要反復試驗尋找到適合所加工材質的切削參數。

            滾壓加工是將高硬度且光滑的滾柱與金屬表面滾壓接觸,使其表面層發生局部微量的塑性變形后得到改善表面粗糙度的一種塑性加工法。被滾壓加工的工件不僅表面粗糙度瞬間就可以達到Ry0.1—0.8,而且在加工面硬化后其耐磨性得到提高的同時,抗疲勞強度也增加了30%。滾壓加工工藝參數的選取非常重要:滾壓余量的大小決定了所需滾壓力的大小,而滾壓力的大小又直接影響滾壓效果。如滾壓余量過大,滾壓刀會迅速磨損,導致工件表面質量下降;如滾壓余量過小,則達不到預期加工的目的。因此,應在保證滾壓精度的前提下盡量選擇最小滾壓余量。加工前應對相同材質、相同尺寸的試件進行試滾壓,以確定最佳滾壓參數。對于本文研究的活塞,當轉速為 400r/min、進給速度為 0.1mm/r、滾壓余量為 0.05mm,時滾壓效果最佳。

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