摘要: 本文通過對軋波輥凸凹軸地加工以及在使用過程中所出現的疑難問題進行深入細致地研究,找到了解決問題的辦法并加以改進,不僅提高了加工精度,縮短了加工時間,同時也提高了外觀質量,并對以后加工類似的零件有一定的借鑒作用。
下面就這一軋波輥的加工制造全過程,作一系統的闡述。
1 、軋波輥加工工藝分析
軋波輥總長800mm,直徑Ф99,材料為45#鋼調質( HRC28 - 32) ,軸上有1mm 寬、凹5mm 深細槽20 條( 均勻分布) 。在第一條細槽上有17 個凹環形槽均勻分布,其中心間距為34mm,起始點中心尺寸為14. 5mm。在第二條細槽上有8 個環形凹槽均勻分布,其中心間距為68mm,起始點中心尺寸為65. 5mm。在第三條細槽等同于第一條細槽。在第四條細槽上有9 個環形凹槽均勻分布,其中心間距為68mm,起始點中心尺寸為31. 5mm。以上四條細槽為一組循環,軋波輥一周共20 條細槽,分5 組循環,環形凹槽的總數為255 個。用現有的立式銑床加工有一定難度。如20 條細槽寬度僅為1mm,深度為5mm,長度為545mm,寬度加工公差僅為0. 1mm。由于鋸片銑刀在加工時存在較大的擺動現象,且加工長度為545mm,另外由于每條細槽上的環形凹槽的數量、間距均不同,所以必須要借助輔助夾具來完成。
2 、軋波輥的加工工藝流程
1. 備料: 鍛打,毛坯尺寸為Ф110X850 ( 兩件)
2. 熱處理: 退火
3. 車: 直徑粗車,長度車到800mm
4. 熱處理: 調質HRC28 - 32
5. 精車: Ф110 車到Ф99. 8 ( 留磨量0. 6 -0. 8) ,Ф35 留磨量0. 3,Ф50 車到尺寸
6. 萬磨: Ф99,Ф35 磨到尺寸
7. 銑: 20 個細槽銑到尺寸,255 個環形凹槽銑到尺寸
8. 線切割: 255 個鑲塊割到尺寸
9. 鉗: 鑲1mm 壓條及環形鑲塊
10. 外圓磨: Ф102 磨到尺寸
11. 鉗: 去除毛刺
3、 輔助夾具的作用及制造要求
使用輔助夾具的目的是為了銑20 條,1mm 寬的細槽。因此,刀片夾緊塊的使用能保證鋸片銑刀在加工過程中盡可能保持穩定,保護刀片和增加刀片強度。
偏心彈簧夾頭可使環型凹槽3mm 寬度,適當加大0. 08 - 0. 1mm 便于鉗工鑲環形鑲塊。環型定位塊的作用就是保證環形槽的間距達到工藝要求的尺寸。
4 、所需量具、刀具、夾具、設備
1. 工具: 高度尺、百分表、游標卡尺
2. 刀具: 鋸片銑刀,規格: Ф60X1. 0XФ16,齒數60鍵槽直柄銑刀,規格: Ф3,Ф8
3. 夾具: 環形凹槽定位塊
4. 設備: X - 4000 立式銑床,F11125 型萬能分度頭
5 、工件的裝夾找正及劃線
1. 將分度頭安放在銑床工作臺面T 型槽內,應注意擦凈分度頭尾座底面和定位塊側面,然后用M16T 型螺栓旋緊分度頭。
2. 將工件用分度頭夾緊,尾座頂緊。
3. 計算轉數n = 40 /20 = 2,得1mm 細槽為2圈為一次。
4. 利用杠桿百分表,找正長軸兩面外圓平行度,以及軸的側平行度,均控制在0. 02mm 以內。
5. 劃線時用高度尺找正長軸的中心線,并對稱劃出。調整分度頭為零度,以便在誤操作時及時調整。先將高度尺調至長軸中心線上,然后上升0. 5mm 劃一條直線,再下降1mm 劃一條直線,一條1mm 的細槽線即劃完。旋轉分度頭重復劃完20條細槽線。劃線時必須考慮分度頭間隙對劃線精度的影響,一般習慣為順時針方向旋轉分度頭。如果多旋轉了一圈,則必須逆時針旋轉2 圈后,再順時針旋轉1 圈,以消除分度頭間隙對劃線精度的影響。
6 、加工工藝流程
1. 先用1mm 的鋸片銑刀,通過銑床的升降對準長軸的中心線,然后開始銑1mm 的細槽,第一刀橫向進給2. 5mm,第二刀再橫向進給2. 5mm,將5mm 槽深銑到尺寸。旋轉分度頭將20 條細槽依次銑出。( 注: 走刀速度19mm/分鐘,主軸旋轉速度75轉/分鐘)
2. 將分度頭旋轉90°,使細槽轉至軸最上面中心位置,先用中心鉆找正細槽中心點,然后對準17 處環形凹槽的第一處起始位置,用3mm 鍵槽銑刀從左邊點開始,旋轉分度頭依次確定10 處最左邊點的位置,然后旋轉360°回到初始位置,加工第一個環形凹槽,重復以上操作,完成第一組環形凹槽的加工。( 加工時必須使用環形凹槽定位塊L28)旋轉18°,按上述加工程序完成第二組環形凹槽的加工。( 加工時必須使用環形凹槽定位塊L62)旋轉36°,按上述加工程序完成第三組環形凹槽的加工。( 加工時必須使用環形凹槽定位塊L62)
3. 鍵槽用Ф8 鍵槽刀銑出。
4. 用上述加工方法加工下軋波輥。
7 、加工中容易出現的問題
1. 由于軋波輥上的1mm 細槽實際加工長度為590mm,加工時鋸片銑刀容易斷刀,并夾在加工工件的細槽中,且取出困難。
2. 加工環形凹槽時,由于3mm 鍵槽刀磨損較快,使得實際加工尺寸小于3mm,給鉗工鑲環形塊帶來困難。
8 、原因分析
1、經研究發現,由于鋸片銑刀在旋轉切削時,存在上下擺動,在銑細槽時,銑刀的擺動使得工件振動阻力增加,再加上加工長度大,就更容易斷刀。
2、在銑細槽時,銑第一道深度為2. 5mm 時,鋸片銑刀磨損快,在不換刀前提下銑第二刀時,鋸片銑刀在5mm 深槽內上嚇擺動比第一刀更厲害,所以更容易斷刀。
3、在銑環形槽時,工件振動大,鍵槽銑刀易損傷,磨損快,實際加工尺寸變小。
9 、加工竅門
1、銑1mm 細槽時,原5mm 深槽分兩刀銑,現在分三刀銑到深度。原先完全銑好一刀后,再銑第二刀。而現在是第一刀加工深度為1. 6 -1. 7mm,將20 道細槽銑完; 第二刀加工深度為3. 2- 3. 3mm,也是將20 道細槽全部銑完; 第三刀加工到所要求的深度5mm。雖然比以前多銑了一刀,但是走刀速度由原來的19mm/分鐘提高到了37mm/分鐘, 主軸轉速75 轉/分鐘提高到了110mm/分鐘,反而提高了加工速度。由于切削量減小了,工件在加工過程中的擺動也減小了,因此刀具的磨損減小了,斷刀的次數也大大地降低了。
2. 將彈簧夾頭改制成偏心,這樣在實際加工過程中,就可以禰補由于刀具的磨損而造成的實際加工尺寸偏小的問題,從而使實際加工尺寸符合圖紙要求。經過以上改進后,加工一付軋波輥時間節約1倍以上,做到了節材降耗,提高工效,同時也提高了外觀質量。
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