轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)的加工

                                                                                                           作者 富國(guó)華 
 轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)零件(圖1)有如下特點(diǎn)：
·     材料為42CrMoS4V，屬中碳鋼，并已調(diào)質(zhì)過(guò)，硬度較高為300～350HB，強(qiáng)度為1000～1200MPa；
·零件的尺寸精度很高，其中有兩處為IT5～I(xiàn)T6(即2-Ø33.333-0.013，兩處為IT6(即Ø32t6和Ø40n6)；
·有一個(gè)帶45°(+15°)斜角的越程槽；
·其他三個(gè)配合面與基準(zhǔn)A的同軸度為0.02。
·四個(gè)有配合要求的表面，粗糙度要求為Rz10µm(在Ra1.6～3.2µm之間)。
       根據(jù)零件自身特點(diǎn)及我廠現(xiàn)有設(shè)備水平，制定工藝路線為鋸切—車(chē)端面、打中心孔—車(chē)另一端面及外圓、鉆孔、攻絲—粗、精車(chē)外圓—清洗。

 
                        圖1
       因前幾項(xiàng)工序簡(jiǎn)單在此略，現(xiàn)著重談粗、精車(chē)外圓。經(jīng)過(guò)前三道工序的加工，工件已由Ø42mm的棒料加工成為半成品(圖2)。這道工序在大宇重工(DAEWOO)數(shù)控車(chē)(型號(hào)為PUMA12L-B，主軸電機(jī)功率22kW，主軸最高轉(zhuǎn)速2500r/min)上加工。
                         
                                                                  圖2
1) 工步1：清理卡盤(pán)，裝卡工件采用兩頂尖裝卡工件，該卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其主要特點(diǎn)是卡盤(pán)的中心有一個(gè)端部鑲硬質(zhì)合金的死頂尖，起定位作用，它的三個(gè)卡爪是浮動(dòng)的，僅起夾緊的作用，而不再起自動(dòng)定心的作用，這就不會(huì)造成過(guò)定位。加工工件前，必需對(duì)機(jī)床卡盤(pán)和它上面的頂尖進(jìn)行校正，保證頂尖的跳動(dòng)在0.003mm以內(nèi)。另外，裝在尾座上的頂尖也必需校正，將其跳動(dòng)控制在0.01mm以內(nèi)，而頂尖本身也要具有一定的回轉(zhuǎn)精度。
                                      
                                                                       圖3

2) 工步2：粗車(chē)外輪廓卡盤(pán)和尾座頂尖的夾緊壓力分別為1.5MPa和1.0MPa，并且在精車(chē)前一直保持不變。由于工件的材料硬度較高，我們采用了GC4015(比原來(lái)用的GC4025更耐磨的牌號(hào))山特維克(SANDVIK)的刀片，切削速度為160m/min。
3) 工步3：半精車(chē)外輪廓，除Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四處留0.1mm作精車(chē)余量外，其余各處加工至圖紙要求。我們選了一把副偏角(c′r=52°)較大的刀具(MVJNR2525M16)，將帶45°(+15°)斜角的越程槽也一起車(chē)出來(lái)，而不必采用成型刀具，節(jié)省了非標(biāo)刀具的費(fèi)用。我們?nèi)圆捎昧松教鼐S克牌號(hào)為GC4015的刀片，刀尖圓角半徑為R0.4mm，不但解決了車(chē)削振動(dòng)的問(wèn)題，而且也解決了表面粗糙度的問(wèn)題。
4) 工步4：車(chē)螺紋M18×1.5。
5) 工步5：精車(chē)Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四個(gè)配合面至圖紙要求。這一工步是加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此在加工好M18×1.5的螺紋后精車(chē)外圓前要松卡盤(pán)，再重新夾緊工件，但卡盤(pán)的夾緊壓力減小為0.6MPa，這主要是為了保證工件的同軸度。松開(kāi)卡盤(pán)和重新低壓夾緊工件這兩個(gè)動(dòng)作已寫(xiě)入程序，完全由機(jī)床自動(dòng)完成。尾座頂尖的夾緊壓力仍保持不變。精車(chē)刀具選用金屬陶瓷刀片(附表)，其優(yōu)點(diǎn)是：刀具的壽命得到顯著的提高(比一般刀具提高275%)；切削速度提高40%多；比硬質(zhì)合金刀片便宜(指相同規(guī)格)；加工過(guò)程中工件的尺寸較為穩(wěn)定，不必經(jīng)常進(jìn)行刀補(bǔ)，節(jié)省了大量輔助時(shí)間。同一把刀具在加工同一工件的四個(gè)不同部位時(shí)，我們調(diào)用了四個(gè)刀補(bǔ)，它們分別控制一個(gè)尺寸，這樣就可實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)尺寸獨(dú)立進(jìn)行補(bǔ)償。另外，為了使加工的過(guò)程較為穩(wěn)定，減少?gòu)U品率，每天在正式加工工件前，都要求操作者對(duì)機(jī)床預(yù)熱半小時(shí)，并對(duì)精車(chē)刀具進(jìn)行預(yù)熱。
生產(chǎn)
廠家       刀片型號(hào)   刀片材質(zhì)    切削速度(m/min)   進(jìn)給量(mm/r)   加工件數(shù)(件/刃)    備注
A    TNMG160408-PF    GC4015      160              0.12             20               硬質(zhì)合金
A    TNMG160408-PF    CT5015      160              0.12             40               金屬陶瓷
B     TNMG160404-KA    CT32       160              0.12             40               金屬陶瓷
C     TNMG160408-HQ    TN30        230             0.12             55               金屬陶瓷
       通過(guò)采取上述一系列措施，我們順利地生產(chǎn)出符合圖紙要求的零件，并把廢品控制在1%以內(nèi)，而加工一個(gè)零件所需的時(shí)間為4.5min(包括裝卸時(shí)間在內(nèi))。冷卻液的正確選擇也是至關(guān)重要的，它直接影響刀具的壽命和工件表面粗糙度。冷卻液我們采用了亞拉(Aral)公司的450EP，濃度為6%。綜上所述可清楚地看到，我們所采用的工藝方案同“磨削法”相比優(yōu)點(diǎn)是：效率高；廢品率很低；降低了工件的成本；大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度(與在普通磨床上加工相比)；工序少，有利于生產(chǎn)調(diào)度；節(jié)省設(shè)備。