1 、零件概(gài)述
1.1 通常(cháng)把L/D 大於20 就定位於細(xì)長活塞杆,此項目的比值大於90。為典型的細長(zhǎng)活塞杆,此類(lèi)零件在加工中切削力、重力、頂(dǐng)尖頂緊力和熱變形的作用下,橫向的(de)細活塞杆很容易產生彎曲(qǔ)、橢圓等現象。要提高細長活塞杆的加工(gōng)精度,就需要控製加工(gōng)工藝,合理選擇刀(dāo)具、切削參數和必(bì)要的(de)輔助工裝(zhuāng)等(děng)。
2 、加工難點分析
2.1 細長軸變形控製
(1) 毛坯直線度校直,活塞杆雖然回火後進(jìn)行了校(xiào)直處理,由於工件過長、應力的釋放、中途吊裝轉運和自身重量的因素(sù),活塞(sāi)杆會產生一定(dìng)的變形(xíng),到車床上校調中直線度會產生30-40mm 左(zuǒ)右弧形, 本次采用氧氣加(jiā)乙炔對凸起的部位(wèi)進行高溫(wēn)烘火,利用800 多(duō)度的高溫軟化(huà)局部組織,靠活塞杆本身的(de)自重或者重物錘壓的方法對局部校直,在整枝校直期間采用了滾輪旋轉法,5 付(fù)滾輪擺放在調(diào)整好的(de)墊鐵上,在(zài)校(xiào)調時(shí),通過對凸起部位的烘火加旋(xuán)轉活塞杆來控製直線度,把毛坯20 米的活塞杆直線度控製在10mm 以內(nèi)。
1-1 零件圖紙
(2) 車床上直線度的找正(zhèng)(排擋的車削),因為粗車時活塞杆的自重和旋轉(zhuǎn)時的離心力(lì)等現象,所(suǒ)以不可能用常規的一(yī)夾一頂的方案,隻能用中心架支撐,所以對排(pái)擋的要(yào)求較高,由於此活(huó)塞(sāi)杆過長,需3 個中心架支撐。本(běn)次采用自製的調整器工裝方案處理(見圖2-1),調整器的外圓架在車床的(de)中心架上(shàng),通(tōng)過調(diào)整器上6 隻(zhī)M24 的螺栓來調節活塞杆的中(zhōng)心,選用YT15-90°焊接偏車(chē)刀(dāo)車削排擋(dǎng)位置。
圖2-1
(3) 車削(xuē)細長工(gōng)件車削(xuē)采用一夾一頂的形式,中(zhōng)間配中心架或(huò)者跟(gēn)刀架車削,在通常的車(chē)削時是會產生熱量致使工件軸向伸長(熱變形(xíng)),隨(suí)著加工時的溫度的升高,工件直徑脹大,待工件(jiàn)冷卻後則(zé)形成圓柱度和直線尺寸的誤差,用頂尖車削時,熱(rè)變形將使工件伸長,導致工件彎曲變(biàn)形,加工後將產生圓柱度誤(wù)差。由於45 鋼:在20——100° C 時,線膨脹係數(shù)為:11.59×10^-8(C^-1),加工時可能會出現的伸長δ= 熱(rè)膨脹係數× 總長度*× 溫度變化(huà);δ=11.59×10^-8(C^-1)×19980×100 ≈ 24mm。為了防止出現以(yǐ)上可能出現的現象,本次采用反向車削法,左端四爪卡盤卡爪上墊小銅塊(kuài),減小加緊(jǐn)時的接觸麵積,避免(miǎn)夾(jiá)緊時產生彎曲力距(jù),配合中心架和跟刀架同(tóng)時使(shǐ)用,增大切削液的濃度和流量,降低切削速度,切削量控製在3mm 以內;尾座頂尖選(xuǎn)用彈性頂尖(jiān),在活塞杆切削產生熱(rè)膨(péng)脹時頂尖自動後退,可避免(miǎn)熱膨脹(zhàng)引起的(de)彎曲變形。
2.2 刀具的影響
(1) 粗車時車刀後刀麵α 角度不易過大(dà),控製在小於3°,副後刀麵夾角α1 小於5°,刀尖(jiān)需修磨R2 的圓角。因(yīn)為粗車時(shí)活塞(sāi)杆切削量較大,旋轉時的離心力,所以,粗車時會產生斷續切削,產生振動,刀具容易崩碎(suì),所以對刀具的角度的選擇尤為重要。本次選擇的角度α< 3°,α1 < 5°,保證了刀具的強度,改善切削刃受力狀(zhuàng)況和散熱條件,提高切削刃強度和抗(kàng)衝(chōng)擊能力,在車削時(shí)刀尖高度高於工件中心0.5mm,有利於正常的車削加工,可有效預防崩刀和振動等現象。
(2) 精車、半精車時選擇前角為6°,主偏角95°,副偏角5°,刀刃角5°的鍍鈦(tài)硬質合金機夾車刀,采用以上刀具,可(kě)以減小切屑被切下(xià)時的彈性變形和(hé)切屑流出時與前刀麵的摩(mó)擦阻力,減小切削(xuē)力和切(qiē)削(xuē)熱;提高切削刃強度和抗(kàng)衝擊能(néng)力,在車削時刀(dāo)尖高(gāo)度高於(yú)工件中心0.5mm,有利(lì)於正常的車削加(jiā)工,可(kě)有效防止振(zhèn)動(dòng)等現象.
(3) 切削參數的選擇
①轉速n 的選擇,粗車時硬(yìng)質合(hé)金(jīn)車刀Vc 選擇60m/min, 轉速n 為83r/min;精車和半精車時選擇鍍鈦硬質合金機夾車刀Vc 選擇90m/min, 轉速n 為130r/min。
② 背吃刀量(ap)=(dw-dm)/2, 粗車(235-225)/2=5mm; 半(bàn)精車(225-222)/2=1.5mm; 精車(222-220.6)/2=0.7mm,留磨量0.6mm。
③進給量(F)粗車:F=n*f=83*0.2= 16.6mm/min;半精車和精車F=n*f=130*0.1= 13mm/min。
3 、結束語
細(xì)長活(huó)塞杆(gǎn)車(chē)削加工(gōng)在液壓啟閉機行業(yè)是較為常見的一種加工方(fāng)式。由於細、長剛(gāng)性差,車削時產生的離心力、熱變形等(děng)因素,很難保證加工質量。通過采用合理的加工工藝,合(hé)適的工裝,選擇適(shì)當的刀具和切削參(cān)數,可以保證活塞杆的加工質量。通過本次對迪斯(sī)尼超長油缸的加工,認識到加工超長活塞杆中承在的問題(tí),本次得到了處理,為以後加工更(gèng)大更長的超大型液壓啟閉機做準(zhǔn)備。
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