(廣西柳工機(jī)械股份有限公司,廣西 柳州 545007)
圖示雙聯(lián)齒輪要求兩端軸承孔保證同軸度φ0.025,且花鍵對(duì)軸承孔公共基準(zhǔn)要滿足同軸φ0.06(見(jiàn)圖1),采用磨削工藝需要兩次裝夾,工序一夾緊花鍵端磨削D3孔及平面;工序二夾緊齒輪節(jié)圓找正花鍵跳動(dòng)不大于0.04,磨削D2孔及平面,效率低,形位公差保證困難。
圖1 產(chǎn)品圖紙要求
采用德瑪吉CTX510ECO萬(wàn)能機(jī)床,機(jī)床各軸均采用高科技數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和高穩(wěn)固性的直線滾柱導(dǎo)軌,可以實(shí)現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)速和動(dòng)態(tài)性能。主軸精度高,加工工件精度穩(wěn)定性好。具備高性能的液壓系統(tǒng),能快速穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)工裝的夾緊與松開(kāi)。
采用液壓定位和夾緊方式設(shè)計(jì)工裝,實(shí)現(xiàn)零件加工過(guò)程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度,減少產(chǎn)品循環(huán)周期。在一個(gè)固定夾具體上,采用機(jī)械裝夾定位、夾緊工件后,進(jìn)行切削加工,加工完畢后松開(kāi)機(jī)械裝夾定位塊,取下已經(jīng)加工完畢的工件再換新工件上去夾緊,依次往復(fù)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。工件的定位、支撐、夾緊和夾具的快速松開(kāi)夾緊自動(dòng)進(jìn)行,操作方便、安全可靠。本工裝分為四個(gè)部分,包括定位圓柱、彈性定位套、夾具體、拉桿。當(dāng)拉桿右移時(shí),彈性定位套變形,使定位圓柱松開(kāi),以便卸下工件。拉桿左移時(shí),彈性定位套恢復(fù),定位圓柱向內(nèi)移動(dòng),工件被夾緊。定位圓柱進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),其定位為圓柱齒,與花鍵齒槽配合,即花鍵分度圓定位,前后2排共6個(gè)保證,確保定位和夾緊效果(夾具結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2)[2]。
圖2夾具結(jié)構(gòu)圖
零件經(jīng)過(guò)滲碳淬火,表面硬度達(dá)到HRC58-64,使用95°內(nèi)圓車刀加工正面孔,反勾車刀加工反面孔。選用了三菱公司的NP-CNMA120408GMB825型CBN刀片,它的耐磨性相對(duì)更好。
所謂“合理”就是充分利用刀具切削性能和機(jī)床性能,在保證質(zhì)量的前提下,獲得高的生產(chǎn)效率和低的生產(chǎn)成本,經(jīng)過(guò)多次試切,確定孔的合理切削參數(shù)為:
切削速度V=200m/min;進(jìn)給量f=0.05mm/r;背吃刀量a=0.1~0.15mm[3]
由于切削液對(duì)減少刀具磨損、改善加工表面質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率有重要作用,對(duì)高速切削的CBN刀具,采用水基防銹切削液,冷卻起主要作用,潤(rùn)滑作用次之。
連續(xù)切削50個(gè)工件,不進(jìn)行補(bǔ)刀,孔徑的尺寸波動(dòng)在±3μm內(nèi),形位精度也非常理想,具體加工結(jié)果如表1所示。各項(xiàng)特性均滿足要求,效果較好(加工實(shí)物效果見(jiàn)圖3)。
表1以車代磨加工結(jié)果
圖3加工實(shí)物效果
使用以車代磨工藝加工雙聯(lián)齒輪,采用合理的定位夾具,適宜的加工刀具及切削參數(shù),可以穩(wěn)定的保證產(chǎn)品特性,提高生產(chǎn)效率。此工藝方法已在柳工廣泛應(yīng)用。
[1]陳宏鈞.簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社2007.
[2]朱耀祥,浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社2009.
[3]哈爾濱理工大學(xué).數(shù)控刀具選用指南[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.