论文导读:阐述了管子车床主轴的车削加工方法和工艺参数的选择
关键词:管子车床主轴,中心架,卡盘,切削参数
S1-384管子车床主轴的加工基本分为:粗加工阶段,半精加工阶段,精加工阶段,,加工过程如下:1)锻造2)镗端面3)粗车外圆4)粗车内孔5)热处理6)车基准7)精车内孔8)车基准9)粗车锥孔10)粗车外圆11)粗磨外圆12)划线13)镗键槽14)钻孔15)攻螺纹16)半精车锥孔17)半精磨18)半精车锥孔19)精磨外圆20)精车外锥面21)精车内锥孔22)精车螺纹23)修整24)检验
从加工过程不难看出,主轴是根据主要表面的精度和表面粗糙度确定它的加工工艺过程的。免费论文网。主轴的外圆表面与内锥面同时作为主轴的主要表面,这些表面的加工顺序,很大程度上取决于定位基准的选择。免费论文网。主轴以外圆作为精基准,以轴两端的中心孔为精基准,以顶尖孔为精基准,除了使设计基准与定位基准重合外,同时所获得的定位精度较高,即使分二次装夹,调头加工也可能得到较好的位置精度。
其中大部分工序安排在车序加工,下面,就主要讨论车削加工中出现的各种问题以及保证措施,以每序分别讨论
以下是车削加工工序中的加工方法:
1.粗车外圆
(1)装夹毛坯φ550外圆,台尾上60°锥面活顶尖(290-420)顶内孔φ320,找正φ550外圆,其中毛坯尺寸留量应一致。车φ550外圆至φ535,φ420外圆至φ435,并保持大端70mm为80mm.
(2)调头夹φ435外圆,用CW61100B机床中心架,调正中心架,外圆打百分表找正在0.05左右,车φ435至尺寸(与第一次车φ435外圆接上),并车端面见平。
(3)卡φ535外圆,架φ435外圆,平端面,保持全长1229±0.50为1230
主轴的车序加工全部在CW61100B车床上进行加工。
CW61100B的车床工艺参数见下表:
机床型号 |
主要参数 |
加工最大长度 |
最大加工直径 |
CW61100B |
3000mm |
1000mm |
工作精度 |
圆度 |
圆柱度 |
平面度 |
粗糙度(μm) |
0.02 |
0.04/300 |
0.02/300 |
1.6 |
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从CW61100B车床技术参数上看,完全适合管子车床主轴的加工,而且机床各个系统的强度和刚性都很好。
精车时,采用CW61100B专用四爪卡盘(单动卡盘),与活顶尖中心架配合装夹主轴,要求每个单爪都要夹紧力均匀,装夹牢固,工件转动时无局部额外受力及颤动现象,夹紧力必须大于主轴自重力。
切削参数为:切削速度40-50 r/min
进给量0.5-0.7mm/min
切削深度10-12 mm
刀具选用:45°尖刀、90°偏刀,材料YT15和YT5均可
由于锻件表面不规整并为氧化皮,硬度较高,较脆,切削时冲击力较大,所以应减小前角和后角以增强刀头强度,同时减小刃倾角。
2.粗车内孔
(1)卡大外圆φ535,夹φ435外圆,找正工件,用百分表拉工件上母线、侧母线在0.02以内,主轴外圆跳动0.02以内,架中心架
(2)刀架卡套料刀杆
找正套料刀杆上母线、侧母线均在0.02以内,刀杆前部架CW61100B中心架,打百分表找正,使刀杆中心线与工件旋转时圆心线同轴偏差在0.02以内。
切削参数为:切削速度10 r/min
进给量0.1mm/min
切削深度15-20 mm
冷却油选45#机油,保证充足油量送达到刀头切削部位,切削要求卷、断屑切削,从而达到带走大部分切削热的目的。
3.车基准
主轴工件调质T225后,再次卡紧φ535外圆,台尾60°活顶尖φ340内孔,并找正在0.02内,用45°外圆车刀车φ435见圆即可,粗糙度1.6
4.精车孔
夹紧φ535外圆并上CW61100B机床中心架,用百分表打外圆找正在0.02以内,机床刀夹上套料刀杆,并拉表找正刀杆上母线,侧母线在0.02以内,刀杆前部架CW61100B机床中心架以保证刀杆强度。
切削参数为:进给量0.2mm/min
切削深度15 mm
5.粗车锥孔
(1)车外圆锥度大端为φ415,并保证22为22.5
(2)车φ535外圆为φ520.5
(3)工件调个,夹φ535外圆,架中心架主轴B处,车小端φ355孔1:50锥度,留量1.5尺寸为φ365.5,并使锥度配合面达到接触率90%左右。
6.粗车外圆
(1)小端面内锥孔上小锥堵,夹φ520.5外圆,台尾上60°活顶尖,找正φ435外圆打百分表,外圆各部分跳动均在0.01以内。
(2)车φ420外圆为φ421.5,车416
(3)保持尺寸98切3×0.5空刀,保持尺寸344±0.2至上差,切6×2空刀,保持尺寸348、 38;保持小端面80,尺寸38、104,并车两处6×2空刀,各部倒角均为2.5×45°
切削参数为:切削速度50-60 r/min
进给量0.6-0.7mm/min
切削深度10 mm
7.半精车锥孔
卡φ520.5外圆,小端上短锥堵,台尾顶60°活顶尖,找正φ420外圆,重新调正中心架,外圆上母线,侧母线打百分表在0.01以内,修1:50锥孔留量1mm,同理,修另一孔。
8.修内锥孔
反复三次修1:50锥孔,最后内孔至尺寸为φ355,保证锥孔1.6粗糙度及锥堵锥面接触率95%以上,两端锥孔相同。
三次修整锥孔过程中,每次之后都磨一次外圆基准面,反复调整中心架及上母线,侧母线打百分表在0.01以内,目的是消除主轴内部的内应力,切削所带来的表面残余应力,以及装夹变形所导致的主轴几何形状误差。
9.精车外锥面
(1)卡盘爪垫铜皮,中心架架在外圆φ420处,垫皮带;大小端内孔均上锥堵,卡φ396外圆,台尾上6#(60°锥面)活顶尖,顶大端锥堵中心孔,找正φ420,φ396及锥堵外圆跳动均在0.01以内,然后把台尾摇开,拆掉大端内孔锥堵。
(2)搬小刀架角度为7°7′30″来车7°7′30″,保证塞规与端面间隙0.01,大端面粗糙度1.6,外圆锥面粗糙度0.8。
用高速钢刀精车时,增大刀具前角,后角,刃倾角,并用油石磨锋利,W18Cr4V的特性决定了它最适合10 r/min以下的慢速精车。
10.配、精车螺纹
粗、精车螺纹M405×3、M400×3保证与配合螺母间隙无窜动(轴向、纵向),松紧程度适当,再精车螺母端面达跳动0.003-0.004,并保证尺寸48,螺纹粗糙度0.8。免费论文网。
11.精车内锥孔
四爪均匀受力卡外圆,中心架支撑主轴基准,调整主轴上母线、侧母线的直线度在0.01以内,精车1:50锥孔,用锥棒检验跳动0.03,接触率95%,粗糙度1.6。
切削参数为:切削速度10 r/min
进给量0.1mm/min
切削深度0.1-0.2 mm
刀具:45°车刀,刀杆长220mm,刀头12×12×50(高速钢成形刀)
至此,主轴加工完毕。
12、结语
管子车床主轴由于体积大,重量重,要求精度高,加工难度大,通过上述方法能够加工出合格产品,
参考文献
1.张恩生主编 车工实用技术手册 江苏科学技术出版社
2.王先逵主编 机械加工工艺手册 机械工业出版社
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