CN112122626A - 一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，包括设计加工工艺，设备预制及车削加工等三个步骤。本发明一方面加工工艺简单，易掌握且加工作业工作效率及精度高；另一方面有效的克服刀具在加工的中的损耗，提高了刀具的使用寿命，降低了车削加工作业的工作成本和频繁更换车刀造成的劳动强度大及车刀使用成本高的缺陷。

Description

一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种车削加工技术，属于机械加工技术领域。
背景技术
激光焊接作业后的熔覆层往往表面结构差、熔覆层厚度、宽度及结构硬度高，采用传统的磨削设备对熔覆层进行加工作业时，一方面加工作业的工作效率低下，另一方面磨削加工总磨刀设备损耗量大，从而严重影响了激光焊机工件后续加工作业的工作效率和成本，针对这一问题，当前虽然开发了利用车削加工代替磨削加工进行激光焊接熔覆层加工作业的工艺，虽然较磨削加工极大的提高了加工工艺，但由于熔覆层的硬度高、表面质量差等因素，导致车削加工中的刀具磨损、崩刀及刀具温升等严重影响车刀使用寿命的现象尤为突出，而针对这以问题，当前尚无有效的应对手段和措施，从而严重限制了利用车床代替磨床进行激光焊接熔覆层加工作业技术的推广应用。
因此针对这以问题，迫切需要开发一种激光熔覆层高可靠性及稳定性的车削加工作业工艺，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明的目的是提供本发明提供一种加工作业工作效率及精度高的激光器用环形喷嘴及其方法,有效的克服刀具在加工的中的损耗，提高了刀具的使用寿命，降低了车削加工作业的工作成本和频繁更换车刀造成的劳动强度大及车刀使用成本高的缺陷。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，包括如下步骤：
S1，设计加工工艺，首先对激光熔覆层的厚度、宽度、表面光洁度及硬度进行检测，然后对待加工作业面的直径进行测定，最后根据测定的数据分别制定出车削加工时车床主轴转速、粗车、半粗车及精车作业是的刀具材质及刀具进刀量和走刀量，并制作详细车削加工工艺流程表，最后将车削加工工艺流程表发送至加工机床处；
S2，设备预制，接收到车削加工工艺流程表后，首先将待加工的工件一段通过卡盘于车床轴线连接并同轴分布，另一端通过尾座采用死顶针对工件进行夹持定位；然后将切削用的粗车、半粗车及精车车刀根据加工工艺安装刀旋转刀架上，并通过旋转刀架首先讲粗车车刀调整至车削加工起始点位置；
S3，车削加工，完成S2步骤后，根据S1步骤制定的车削加工工艺流程表，调整工件转速及粗车车刀进给量，对工件进行粗车，并在完成粗车后，通过旋转刀架选择半粗车车刀，并同步调整工件转速及车刀进给量，然后进行半粗车作业；最后在完成半粗车作业后，通过旋转刀架选择精车车刀，并同步调整工件转速和车道进给量，满足精车作业需要，并在完成精车后即可完成激光熔焊层加工作业的目的。
进一步的，所述的粗车车刀为立方氮化硼刀具、WY1硬质合金刀具及陶瓷车刀中的任意一种；所述半粗车车刀及精车车刀为SNUN20412立方氮化硼聚晶刀具。
进一步的，所述的S1步骤中，在进行车削加工工艺流程表指定中，工件加工作业面直径与工件转速成反比，将作业转速与进刀量和走刀量呈反比。
进一步的，所述的S3步骤中，旋转刀架在进行车削加工中对车刀温度、震动进行检测，并同步对车刀进行降温作业。
进一步的，所述的旋转刀架包括转台机构、承载台、定位夹具、远红外温度传感器、震动传感器、增压泵及射流口，所述承载台为横断面呈矩形的框架结构，其下端面与转台机构连接并同轴分布，所述定位夹具至少三个，环绕承载台轴线均布在承载台上端面，并与承载台上端面间通过滑槽滑动连接，且所述定位夹具轴线均沿承载台直径方向分布，所述定位夹具后端面位置对应的承载台上设一个震动传感器，且所述震动传感器与定位夹具同轴分布，所述定位夹具侧表面设一个红外温度传感器，所述定位夹具对应侧承载台外侧面设至少一个射流口，所述红外温度传感器及射流口均与承载台间通过棘轮机构铰接，红外温度传感器及射流口轴线与定位夹具轴线相交并呈30°—60°夹角，且交点位于定位夹具前端面前方5—50毫米处，所述射流口相互并联，并分别与增压泵连通，所述增压泵至少一个并嵌于承载台内。
进一步的，所述的转台机构上设一个角度传感器，所述增压泵上设至少一个压力传感器。
本发明一方面加工工艺简单，易掌握且加工作业工作效率及精度高；另一方面有效的克服刀具在加工的中的损耗，提高了刀具的使用寿命，降低了车削加工作业的工作成本和频繁更换车刀造成的劳动强度大及车刀使用成本高的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法流程图；
图2为旋转刀架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示, 一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，包括如下步骤：
S1，设计加工工艺，首先对激光熔覆层的厚度、宽度、表面光洁度及硬度进行检测，然后对待加工作业面的直径进行测定，最后根据测定的数据分别制定出车削加工时车床主轴转速、粗车、半粗车及精车作业是的刀具材质及刀具进刀量和走刀量，并制作详细车削加工工艺流程表，最后将车削加工工艺流程表发送至加工机床处；
S2，设备预制，接收到车削加工工艺流程表后，首先将待加工的工件一段通过卡盘于车床轴线连接并同轴分布，另一端通过尾座采用死顶针对工件进行夹持定位；然后将切削用的粗车、半粗车及精车车刀根据加工工艺安装刀旋转刀架上，并通过旋转刀架首先讲粗车车刀调整至车削加工起始点位置；
S3，车削加工，完成S2步骤后，根据S1步骤制定的车削加工工艺流程表，调整工件转速及粗车车刀进给量，对工件进行粗车，并在完成粗车后，通过旋转刀架选择半粗车车刀，并同步调整工件转速及车刀进给量，然后进行半粗车作业；最后在完成半粗车作业后，通过旋转刀架选择精车车刀，并同步调整工件转速和车道进给量，满足精车作业需要，并在完成精车后即可完成激光熔焊层加工作业的目的。
重点说明的，所述的粗车车刀为立方氮化硼刀具、WY1硬质合金刀具及陶瓷车刀中的任意一种；所述半粗车车刀及精车车刀为SNUN20412立方氮化硼聚晶刀具。
此外，所述的S1步骤中，在进行车削加工工艺流程表指定中，工件加工作业面直径与工件转速成反比，将作业转速与进刀量和走刀量呈反比。
本实施例中，所述的S3步骤中，旋转刀架在进行车削加工中对车刀温度、震动进行检测，并同步对车刀进行降温作业。
如图2所示，所述的旋转刀架包括转台机构1、承载台2、定位夹具3、远红外温度传感器4、震动传感器5、增压泵6及射流口7，所述承载台2为横断面呈矩形的框架结构，其下端面与转台机构1连接并同轴分布，所述定位夹具3至少三个，环绕承载台2轴线均布在承载台2上端面，并与承载台2上端面间通过滑槽8滑动连接，且所述定位夹具3轴线均沿承载台2直径方向分布，所述定位夹具3后端面位置对应的承载台上设一个震动传感器5，且所述震动传感器5与定位夹具3同轴分布，所述定位夹具3侧表面设一个红外温度传感器4，所述定位夹具3对应侧承载台2外侧面设至少一个射流口7，所述红外温度传感器4及射流口7均与承载台2间通过棘轮机构9铰接，红外温度传感器4及射流口7轴线与定位夹具3轴线相交并呈30°—60°夹角，且交点位于定位夹具3前端面前方5—50毫米处，所述射流口7相互并联，并分别与增压泵6连通，所述增压泵6至少一个并嵌于承载台2内。
进一步优化的，所述的转台机构1上设一个角度传感器10，所述增压泵6上设至少一个压力传感器11。
本发明一方面加工工艺简单，易掌握且加工作业工作效率及精度高；另一方面有效的克服刀具在加工的中的损耗，提高了刀具的使用寿命，降低了车削加工作业的工作成本和频繁更换车刀造成的劳动强度大及车刀使用成本高的缺陷。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺包括如下步骤：
S1，设计加工工艺，首先对激光熔覆层的厚度、宽度、表面光洁度及硬度进行检测，然后对待加工作业面的直径进行测定，最后根据测定的数据分别制定出车削加工时车床主轴转速、粗车、半粗车及精车作业是的刀具材质及刀具进刀量和走刀量，并制作详细车削加工工艺流程表，最后将车削加工工艺流程表发送至加工机床处；
S2，设备预制，接收到车削加工工艺流程表后，首先将待加工的工件一段通过卡盘于车床轴线连接并同轴分布，另一端通过尾座采用死顶针对工件进行夹持定位；然后将切削用的粗车、半粗车及精车车刀根据加工工艺安装刀旋转刀架上，并通过旋转刀架首先讲粗车车刀调整至车削加工起始点位置；
S3，车削加工，完成S2步骤后，根据S1步骤制定的车削加工工艺流程表，调整工件转速及粗车车刀进给量，对工件进行粗车，并在完成粗车后，通过旋转刀架选择半粗车车刀，并同步调整工件转速及车刀进给量，然后进行半粗车作业；最后在完成半粗车作业后，通过旋转刀架选择精车车刀，并同步调整工件转速和车道进给量，满足精车作业需要，并在完成精车后即可完成激光熔焊层加工作业的目的。
2.根据权利要求1所述的一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的粗车车刀为立方氮化硼刀具、WY1硬质合金刀具及陶瓷车刀中的任意一种；所述半粗车车刀及精车车刀为SNUN20412立方氮化硼聚晶刀具。
3.根据权利要求1所述的一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的S1步骤中，在进行车削加工工艺流程表指定中，工件加工作业面直径与工件转速成反比，将作业转速与进刀量和走刀量呈反比。
4.根据权利要求1所述的一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的S3步骤中，旋转刀架在进行车削加工中对车刀温度、震动进行检测，并同步对车刀进行降温作业。
5.根据权利要求1或4所述的一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的旋转刀架包括转台机构、承载台、定位夹具、远红外温度传感器、震动传感器、增压泵及射流口，所述承载台为横断面呈矩形的框架结构，其下端面与转台机构连接并同轴分布，所述定位夹具至少三个，环绕承载台轴线均布在承载台上端面，并与承载台上端面间通过滑槽滑动连接，且所述定位夹具轴线均沿承载台直径方向分布，所述定位夹具后端面位置对应的承载台上设一个震动传感器，且所述震动传感器与定位夹具同轴分布，所述定位夹具侧表面设一个红外温度传感器，所述定位夹具对应侧承载台外侧面设至少一个射流口，所述红外温度传感器及射流口均与承载台间通过棘轮机构铰接，红外温度传感器及射流口轴线与定位夹具轴线相交并呈30°—60°夹角，且交点位于定位夹具前端面前方5—50毫米处，所述射流口相互并联，并分别与增压泵连通，所述增压泵至少一个并嵌于承载台内。
6.根据权利要求1或4所述的一种以车代磨的加工激光熔覆层的加工工艺，其特征在于：所述的转台机构上设一个角度传感器，所述增压泵上设至少一个压力传感器。
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