CN108115211A - 一种凹圆弧反刮刀及其加工方法 - Google Patents

一种凹圆弧反刮刀及其加工方法 Download PDF

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Abstract

一种凹圆弧反刮刀及其加工方法,它涉及机械加工技术领域。本发明解决了现有的工艺方案加工凹圆弧反刮刀存在制造精度差,加工效率低的问题。本发明的所述方法包括以下步骤:首先,锻造圆柱形毛坯件并采用数控车床车削工件的内孔、第一腰孔、第二腰孔、左端面、右端面和凹圆弧型线;然后,依次铣削工件的四方、第一腰孔、第二腰孔和齿沟槽;进一步地,对工件的凹圆弧型线的后角进行粗铲后对工件进行热处理;磨削工件的左端面、右端面、内孔、凹圆弧型线的前角、及后角,最后采用专用定位轴磨削工件的凹圆弧型线及其后角,利用专用检测样板检测工件的凹圆弧型线精度。本发明用于提高凹圆弧反刮刀的制造精度和加工效率。

Description

一种凹圆弧反刮刀及其加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,具体涉及一种凹圆弧反刮刀及其加工方法。
背景技术
凹圆弧反刮刀外形如图1所示,凹圆弧反刮刀是加工低压缸排气孔孔口圆角的专用刀具,该刀具的型线凹圆弧与孔口圆角尺寸相一致,设计精度为R110±0.04以保证孔口圆角的加工精度要求。由于该刀具的尺寸较大,在加工制造时,一方面要采取有效工艺措施以保证凹圆弧型线制造精度,另一方面要采用最佳加工工序及切削参数,以最大限度提高加工效率,现有的凹圆弧反刮刀加工工艺方案为锻造长方体毛坯,虽然节约了毛坯用料,但是由于后续车削为断续车削,加工效率极低,综合效益较差。
综上所述,现有的工艺方案加工凹圆弧反刮刀存在制造精度差,加工效率低的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的工艺方案加工凹圆弧反刮刀存在制造精度差,加工效率低的问题,进而提供一种凹圆弧反刮刀及其加工方法。
本发明的技术方案是:
一种凹圆弧反刮刀的加工方法,所述方法包括以下步骤,
步骤一、锻造毛坯件:
将坯料锻造成圆柱形毛坯件;
步骤二、车削工件:
采用数控车床车削工件的内孔、第一腰孔、第二腰孔、左端面、右端面和凹圆弧型线并进行放量,毛坯件的切削参数为:转速为70-90r/min,进给量为0.2-0.3mm/r,切削深度为2mm;
步骤三、铣削工件:
采用数控铣床铣削工件的四方、第一腰孔和第二腰孔;
步骤四:铣削工件的齿沟槽:
采用卧式铣床铣削工件的齿沟槽,切削参数为:转速为190-210r/min,进给量为0.1-0.2mm/r,切削深度为15mm;
步骤五、粗铲工件的凹圆弧型线的后角:
采用铲床粗铲凹圆弧型线的后角;
步骤六、工件热处理:
对工件进行热处理,热处理后的工件硬度值为63-66HRC,
热处理的工艺参数为:
首先对工件进行预热,预热温度为550℃,预热时间为两小时;
然后将工件放入中温炉中进行第一次加热,第一次加热温度为850℃,第一次加热时间为16分钟;
再将工件放入高温炉中进行第二次加热,第二次加热温度为1240℃,第二次加热时间为8分钟;
再将工件放入等温炉中保温,保温温度为600℃,保温时间为16分钟;
最后将工件放入回火炉中回火,回火温度为550℃,回火次数为2次,每次回火时间为2小时;
步骤七、磨削工件的左端面和右端面:
采用平面磨床对工件的左端面和右端面进行磨削加工;
步骤八、磨削工件的内孔:
采用内孔磨床对工件的内孔进行磨削加工;
步骤九、磨削凹圆弧型线的前角:
采用刀具磨床对凹圆弧型线的前角进行磨削加工;
步骤十、磨削工件的凹圆弧型线及其后角:
首先,以内孔将工件定位在专用定位轴上对工件的凹圆弧型线及其后角进行磨削加工;
然后,利用专用检测样板检测工件的凹圆弧型线精度达图纸设计要求;
步骤十一、打印图号:
对工件进行打印图号,至此,完成凹圆弧反刮刀的加工。
进一步地,步骤二中所述的放量参数为:内孔的放量为0.5-0.6mm,左端面和右端面的单面放量均为0.3-0.4mm,凹圆弧型线的尺寸放量为0.6-0.7mm。
进一步地,步骤二所述的切削参数为:转速为80r/min,进给量为0.25mm/r,切削深度为2mm。
进一步地,步骤四所述的切削参数为:转速为200r/min,进给量为0.15mm/r,切削深度为15mm。
进一步地,步骤十中所述的专用检测样板的凸圆弧型线与工件的凹圆弧型线一致,专用检测样板的挡边与工件的左端面一致,凸圆弧型线与挡边的连接处开设圆弧工艺空刀。
进一步地,步骤十中所述的专用定位轴的芯轴外圆与工件的内孔间隙配合,利用专用定位轴的垫圈和螺帽将工件固定在专用定位轴的芯轴上。
一种凹圆弧反刮刀,它包括刀体,刀体的左端面的中间位置沿其纵向轴线方向开设一个用于装配的内孔,刀体的右端面的中间位置沿其纵向轴线方向依次开设第一腰孔和第二腰孔,左端面与右端面之间的刮刀外圆周上加工凹圆弧型线,凹圆弧型线靠近右端面的一端以环形阵列的方式加工四个切削齿,每个切削齿上分别设有后角和前角,刀体的右端外圆周加工四方。
进一步地,每个切削齿的后角α=12°,切削齿的前角β=10°。
进一步地,第一腰孔在长度方向的中线与刮刀右端面在竖直方向上的中线平行设置,第二腰孔的长度方向上的中线与第一腰孔的长度方向上的中线之间的夹角为γ,γ=60°。
本发明与现有技术相比具有以下效果:
1、本发明采用专用检测样板检测工件的凹圆弧型线,有效地保证了反刮刀凹圆弧型线的制造精度,以检测样板卡角及圆弧曲面精确检测工件的凹圆弧型线,确保了磨削反刮刀凹圆弧型线后能够完全满足R110±0.04的精度要求。
2、本发明有效地提高了工件的加工效率,通过编制了合理的加工工序及工序间余量分配,采用最佳切削参数,最大限度地提高了反刮刀工件的加工效率。
3、本发明在磨削加工时采用了专用定位轴对工件进行定位,以工件的内孔将工件定位在专用定位轴上,对工件的凹圆弧型线及其后角进行磨削加工,有效地提高了工件的磨削精度,加工后的工件凹圆弧型线与其内孔同轴度达0.015mm以内,而且,批量加工的反刮刀工件以同一专用定位轴的芯轴定位,保证了反刮刀工件磨削尺寸的一致性,一致性达0.02mm,有效地保证了产品的加工质量。
附图说明
图1是凹圆弧反刮刀的主视图;图2是图1的左视图;图3是图1的右视图;图4是图1在A-A处的剖视图;图5是检测样板101的结构示意图;图6是利用检测样板101检测凹圆弧反刮刀型线的结构示意图;图7是利用专用定位轴100磨削凹圆弧反刮刀的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1至图4、图6和图7说明本实施方式,本实施方式的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,所述方法包括以下步骤,
步骤一、锻造毛坯件:
将坯料锻造成圆柱形毛坯件;
步骤二、车削工件:
采用数控车床车削工件的内孔1、第一腰孔2、第二腰孔3、左端面4、右端面5和凹圆弧型线6并进行放量,毛坯件的切削参数为:转速为70-90r/min,进给量为0.2-0.3mm/r,切削深度为2mm;
步骤三、铣削工件:
采用数控铣床铣削工件的四方7、第一腰孔2和第二腰孔3;
步骤四:铣削工件的齿沟槽8:
采用卧式铣床铣削工件的齿沟槽8,切削参数为:转速为190-210r/min,进给量为0.1-0.2mm/r,切削深度为15mm;
步骤五、粗铲工件的凹圆弧型线6的后角α:
采用铲床粗铲凹圆弧型线的后角α;
步骤六、工件热处理:
对工件进行热处理,热处理后的工件硬度值为63-66HRC,
热处理的工艺参数为:
首先对工件进行预热,预热温度为550℃,预热时间为两小时;
然后将工件放入中温炉中进行第一次加热,第一次加热温度为850℃,第一次加热时间为16分钟;
再将工件放入高温炉中进行第二次加热,第二次加热温度为1240℃,第二次加热时间为8分钟;
再将工件放入等温炉中保温,保温温度为600℃,保温时间为16分钟;
最后将工件放入回火炉中回火,回火温度为550℃,回火次数为2次,每次回火时间为2小时;
步骤七、磨削工件的左端面4和右端面5:
采用平面磨床对工件的左端面4和右端面5进行磨削加工;
步骤八、磨削工件的内孔1:
采用内孔磨床对工件的内孔1进行磨削加工;
步骤九、磨削凹圆弧型线6的前角β:
采用刀具磨床对凹圆弧型线6的前角β进行磨削加工;
步骤十、磨削工件的凹圆弧型线6及其后角α:
首先,以内孔1将工件定位在专用定位轴100上对工件的凹圆弧型线6及其后角α进行磨削加工;
然后,利用专用检测样板101检测工件的凹圆弧型线精度达图纸设计要求;
步骤十一、打印图号:
对工件进行打印图号,至此,完成凹圆弧反刮刀的加工。
具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式的步骤二中所述的放量参数为:内孔1的放量为0.5-0.6mm,左端面4和右端面5的单面放量均为0.3-0.4mm,凹圆弧型线6的尺寸放量为0.6-0.7mm。如此设置,通过编制合理的加工工序及工序间余量分配,有效地提高了反刮刀工件的车削加工效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1说明本实施方式,本实施方式的步骤二所述的切削参数为:转速为80r/min,进给量为0.25mm/r,切削深度为2mm。如此设置,采用最佳切削参数,最大限度地提高了反刮刀工件的车削加工效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图4说明本实施方式,本实施方式的步骤四所述的切削参数为:转速为200r/min,进给量为0.15mm/r,切削深度为15mm。如此设置,采用最佳切削参数铣削工件的齿沟槽8,提高了反刮刀工件的铣削加工效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五:结合图5和图6说明本实施方式,本实施方式的步骤十中所述的专用检测样板101的凸圆弧型线101-1与工件的凹圆弧型线6一致,专用检测样板101的挡边101-2与工件的左端面4一致,凸圆弧型线101-1与挡边101-2的连接处开设圆弧工艺空刀101-3。如此设置,以检测样板卡角及圆弧曲面精确检测工件的凹圆弧型线,有效地保证了反刮刀凹圆弧型线的制造精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六:结合图7说明本实施方式,本实施方式的步骤十中所述的专用定位轴100的芯轴100-1外圆与工件的内孔1间隙配合,利用专用定位轴100的垫圈100-2和螺帽100-3将工件固定在专用定位轴100的芯轴100-1上。如此设置,以工件的内孔将工件定位在专用定位轴上,对工件的凹圆弧型线及其后角进行磨削加工,有效地提高了工件的磨削精度,提高了工件凹圆弧型线与其内孔的同轴度,保证了反刮刀工件磨削尺寸的一致性,有效地保证了产品的加工质量。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的一种凹圆弧反刮刀,它包括刀体,刀体的左端面4的中间位置沿其纵向轴线N-N方向开设一个用于装配的内孔1,刀体的右端面5的中间位置沿其纵向轴线N-N方向依次开设第一腰孔2和第二腰孔3,左端面4与右端面5之间的刮刀外圆周上加工凹圆弧型线6,凹圆弧型线6靠近右端面5的一端以环形阵列的方式加工四个切削齿,每个切削齿上分别设有后角α和前角β,刀体的右端外圆周加工四方7。
具体实施方式八:结合图4说明本实施方式,本实施方式的每个切削齿的后角α=12°,切削齿的前角β=10°。如此设置,有效地提高了工件的加工效率和加工精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九:结合图3说明本实施方式,本实施方式的第一腰孔2在长度方向的中线与刮刀右端面5在竖直方向上的中线M-M平行设置,第二腰孔3的长度方向上的中线与第一腰孔2的长度方向上的中线之间的夹角为γ,γ=60°。如此设置,提高了零件的装配精度。其他组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

Claims (9)

1.一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤,
步骤一、锻造毛坯件:
将坯料锻造成圆柱形毛坯件;
步骤二、车削工件:
采用数控车床车削工件的内孔(1)、第一腰孔(2)、第二腰孔(3)、左端面(4)、右端面(5)和凹圆弧型线(6)并进行放量,毛坯件的切削参数为:转速为70-90r/min,进给量为0.2-0.3mm/r,切削深度为2mm;
步骤三、铣削工件:
采用数控铣床铣削工件的四方(7)、第一腰孔(2)和第二腰孔(3);
步骤四:铣削工件的齿沟槽(8):
采用卧式铣床铣削工件的齿沟槽(8),切削参数为:转速为190-210r/min,进给量为0.1-0.2mm/r,切削深度为15mm;
步骤五、粗铲工件的凹圆弧型线(6)的后角(α):
采用铲床粗铲凹圆弧型线的后角(α);
步骤六、工件热处理:
对工件进行热处理,热处理后的工件硬度值为63-66HRC,
热处理的工艺参数为:
首先对工件进行预热,预热温度为550℃,预热时间为两小时;
然后将工件放入中温炉中进行第一次加热,第一次加热温度为850℃,第一次加热时间为16分钟;
再将工件放入高温炉中进行第二次加热,第二次加热温度为1240℃,第二次加热时间为8分钟;
再将工件放入等温炉中保温,保温温度为600℃,保温时间为16分钟;
最后将工件放入回火炉中回火,回火温度为550℃,回火次数为2次,每次回火时间为2小时;
步骤七、磨削工件的左端面(4)和右端面(5):
采用平面磨床对工件的左端面(4)和右端面(5)进行磨削加工;
步骤八、磨削工件的内孔(1):
采用内孔磨床对工件的内孔(1)进行磨削加工;
步骤九、磨削凹圆弧型线(6)的前角(β):
采用刀具磨床对凹圆弧型线(6)的前角(β)进行磨削加工;
步骤十、磨削工件的凹圆弧型线(6)及其后角(α):
首先,以内孔(1)将工件定位在专用定位轴(100)上对工件的凹圆弧型线(6)及其后角(α)进行磨削加工;
然后,利用专用检测样板(101)检测工件的凹圆弧型线精度达图纸设计要求;
步骤十一、打印图号:
对工件进行打印图号,至此,完成凹圆弧反刮刀的加工。
2.根据权利要求1所述的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:步骤二中所述的放量参数为:内孔(1)的放量为0.5-0.6mm,左端面(4)和右端面(5)的单面放量均为0.3-0.4mm,凹圆弧型线(6)的尺寸放量为0.6-0.7mm。
3.根据权利要求1所述的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:步骤二所述的切削参数为:转速为80r/min,进给量为0.25mm/r,切削深度为2mm。
4.根据权利要求1所述的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:步骤四所述的切削参数为:转速为200r/min,进给量为0.15mm/r,切削深度为15mm。
5.根据权利要求1所述的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:步骤十中所述的专用检测样板(101)的凸圆弧型线(101-1)与工件的凹圆弧型线(6)一致,专用检测样板(101)的挡边(101-2)与工件的左端面(4)一致,凸圆弧型线(101-1)与挡边(101-2)的连接处开设圆弧工艺空刀(101-3)。
6.根据权利要求1所述的一种凹圆弧反刮刀的加工方法,其特征在于:步骤十中所述的专用定位轴(100)的芯轴(100-1)外圆与工件的内孔(1)间隙配合,利用专用定位轴(100)的垫圈(100-2)和螺帽(100-3)将工件固定在专用定位轴(100)的芯轴(100-1)上。
7.一种采用权利要求1所述方法加工的凹圆弧反刮刀,其特征在于:它包括刀体,刀体的左端面(4)的中间位置沿其纵向轴线(N-N)方向开设一个用于装配的内孔(1),刀体的右端面(5)的中间位置沿其纵向轴线(N-N)方向依次开设第一腰孔(2)和第二腰孔(3),左端面(4)与右端面(5)之间的刮刀外圆周上加工凹圆弧型线(6),凹圆弧型线(6)靠近右端面(5)的一端以环形阵列的方式加工四个切削齿,每个切削齿上分别设有后角(α)和前角(β),刀体的右端外圆周加工四方(7)。
8.根据权利要求7所述的一种凹圆弧反刮刀,其特征在于:每个切削齿的后角α=12°,切削齿的前角β=10°。
9.根据权利要求7所述的一种凹圆弧反刮刀,其特征在于:第一腰孔(2)长度方向上的中线与刮刀右端面(5)竖直方向上的中线(M-M)平行设置,第二腰孔(3)长度方向上的中线与第一腰孔(2)长度方向上的中线之间的夹角为γ,γ=60°。
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