CN115255838A - 一种穿滚滚丝轮制作工艺及方法 - Google Patents
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Abstract
一种穿滚滚丝轮制作工艺及工装,它包括以下步骤:S1.将滚丝轮毛坯经锻打和退火,改善组织结构和切削加工性;其中滚丝轮材质为Cr12MoV;S2.车削滚丝轮,除环槽留量0.3mm外,其余各部车至成品;S3.线切割或插床加工键槽至成品;S4.真空淬火和不少于3次低温回火消除应力,硬度控制在HRC59‑62;S5.将工装装入滚丝轮数控车精加工环槽,滚丝轮径跳和端跳小于0.03mm。通过精车消除真空淬火变形,成对滚丝轮的环槽顶部和底部R加工精度高,尺寸一致性及形位公差精度均有很大提高,滚丝轮在滚丝作业中工况更加稳定,被轧螺纹牙形精度高。由于冷作磨具钢具有淬透性好的特点,滚丝轮可以反复修复多次使用,可大幅度降低滚丝轮的使用成本,具有可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及滚丝轮加工技术领域,尤其涉及一种穿滚滚丝轮制作工艺及工装。
背景技术
目前国内穿滚滚丝轮精加工制造工艺主要有磨削和模具反压两种模式,其中磨削加工尺寸精度高,加工周期长,成本高;模具反压受制于滚丝机精度和模具反复使用产生变形的影响,滚丝轮制作精度不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:解决上述背景技术中存在的问题,提供一种穿滚滚丝轮制作工艺。通过该工艺,用较低加工成本提高滚丝轮的加工精度,同时新工艺可用于滚丝轮的反复修复利用,较大幅度节约滚丝轮的使用成本。
本发明另一个要解决的技术问题是:提供一种用于穿滚滚丝轮制作工艺的工装。通过该工装,便于滚丝轮的夹装加工。
为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种穿滚滚丝轮制作工艺,它包括以下步骤:
S1.将滚丝轮毛坯经锻打和退火,其中滚丝轮材质为Cr12MoV;
S2. 车削滚丝轮,除环槽留量0.3mm外,其余各部车至成品,其中环槽利用滚丝机反滚,成对滚丝轮做标识;
S3. 线切割或插床加工键槽至成品;
S4. 真空淬火和不少于3次低温回火消除应力,硬度控制在HRC59-62;
S5. 将工装装入滚丝轮数控车精加工环槽,滚丝轮径跳和端跳小于0.03mm,其中,采用立方氮化硼35°车刀片精车环槽,保证一副滚丝轮尺寸一致性在0.05mm以内。
在S5中,包括以下步骤:
S5.1. 通过双顶尖装夹方式精车滚丝轮定位芯轴,控制同滚丝轮的中心孔配合间隙0.02-0.04mm,同时调整尾座,确保滚丝轮定位芯轴的外圆直线度在0.01mm以内,保证轴同端面的垂直度在0.01mm以内;
S5.2. 将工装装入待加工滚丝轮的中心孔内,上数控车床双顶尖顶持,通过采用立方氮化硼车刀片对滚丝轮外圆及环槽进行精车;
S5.3. 车削后,采用外径千分尺检测成对滚丝轮的外径尺寸,尺寸一致性控制在0.05mm以内,单件滚丝轮外径锥度控制在0.03mm以内,最后一刀走刀倍率控制在0.07mm/转。
用于一种穿滚滚丝轮制作工艺的工装,包括滚丝轮定位芯轴,滚丝轮套装在滚丝轮定位芯轴上进行定位,滚丝轮的一侧与滚丝轮定位芯轴的定位凸缘抵靠,另一侧通过安装在滚丝轮定位芯轴上的螺母顶紧,所述滚丝轮与螺母之间设有垫片。
所述滚丝轮定位芯轴轴向依次设有夹持部、定位凸缘、配合轴部、螺母安装部,所述螺母安装部的外圆周设有外螺纹,螺母安装部与配合轴部之间设有退刀槽,配合轴部靠退刀槽一侧设有倒角;所述夹持部的端面中心设有第一中心孔,螺母安装部的端面中心设有第二中心孔。
本发明有如下有益效果:
采用该工艺加工的滚丝轮,通过精车消除真空淬火变形,成对滚丝轮的环槽顶部和底部R加工精度高,尺寸一致性及形位公差精度均有很大提高,滚丝轮在滚丝作业中工况更加稳定,被轧螺纹牙形精度高。由于冷作磨具钢具有淬透性好的特点,滚丝轮可以反复修复多次使用,可大幅度降低滚丝轮的使用成本,具有可观的经济效益。
附图说明
图1为滚丝轮主视结构示意图。
图2为图1中A-A剖面结构示意图。
图3为本发工装结构示意图。
图4为本发明精车环槽示意图。
图5为车刀片结构示意图。
图中:尾座顶尖1,螺母2,垫片3,卡盘端顶尖6,车刀片7;
滚丝轮10,中心孔11,环槽12,键槽13 ;
滚丝轮定位芯轴5,夹持部51,第一中心孔511,定位凸缘52,配合轴部53,倒角54,退刀槽55,螺母安装部56,第二中心孔561。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例一:
参见图1-5,一种穿滚滚丝轮制作工艺,它包括以下步骤:
S1. 将滚丝轮10毛坯经锻打和退火,改善组织结构和切削加工性;其中滚丝轮10材质为Cr12MoV。
S2. 根据图纸车削滚丝轮10,除环槽12留量0.3mm外,其余各部车至成品,其中环槽12利用滚丝机反滚,成对滚丝轮10做标识。
S3. 线切割或插床加工键槽13至成品。
S4. 真空淬火和不少于3次低温回火消除应力,硬度控制在HRC59-62。
S5. 将工装装入滚丝轮10数控车精加工环槽12,滚丝轮10径跳和端跳小于0.03mm,其中,采用立方氮化硼35°车刀片7精车环槽12,保证一副滚丝轮10尺寸一致性在0.05mm以内。
采用该工艺加工的滚丝轮10,通过精车消除真空淬火变形,成对滚丝轮10的环槽12顶部和底部R加工精度高,尺寸一致性及形位公差精度均有很大提高,滚丝轮10在滚丝作业中工况更加稳定,被轧螺纹牙形精度高。由于冷作磨具钢具有淬透性好的特点,滚丝轮10可以反复修复多次使用,可大幅度降低滚丝轮10的使用成本,具有可观的经济效益。
在S5中,包括以下步骤:
S5.1. 为消除定位芯轴的安装误差,在加工前现车卡盘端顶尖6,通过双顶尖装夹方式精车滚丝轮定位芯轴5,控制同滚丝轮10的中心孔11配合间隙0.02-0.04mm,同时调整尾座,确保滚丝轮定位芯轴5的外圆直线度在0.01mm以内,外圆及定位端面在车床上“一刀落”,保证轴同端面的垂直度在0.01mm以内。
S5.2. 将工装装入待加工滚丝轮10的中心孔11内,上数控车床双顶尖顶持,通过采用VBGW160404S01020F-7115立方氮化硼车刀片7对滚丝轮外圆及环槽12进行精车。
S5.3. 车削后,采用外径千分尺检测成对滚丝轮10的外径尺寸,尺寸一致性控制在0.05mm以内,单件滚丝轮外径锥度控制在0.03mm以内,最后一刀走刀倍率控制在0.07mm/转,环槽12表面质量在Ra0.8,精度远高于真空淬火后不加工的滚丝轮10。
参见图4、5,在数控车床精加工环槽12的程序为(以西门子系统为例):
主程序:
M3S130T1D1;
G0G90G42X240.5Z3;
G1G64F0.15Z0;
X244.5Z-2;
L1P16;
G1G90X240.5Z-100;
G0G40X260;
Z3;
M30;
子程序L1:
G91G2X0.652Z-0.564CR=0.65;
G1X6.042Z-1.744;
G3Z-1.386CR=0.8;
G1X-6.042Z-1.744;
G2X-0.652Z-0.564CR=0.65;
M17。
实施例二:
参见图3,用于一种穿滚滚丝轮制作工艺的工装,包括滚丝轮定位芯轴5,滚丝轮10套装在滚丝轮定位芯轴5上进行定位,滚丝轮10的一侧与滚丝轮定位芯轴5的定位凸缘52抵靠,另一侧通过安装在滚丝轮定位芯轴5上的螺母2顶紧,滚丝轮10与螺母2之间设有垫片3。通过滚丝轮定位芯轴5固定滚丝轮10,结构简单,安装方便。
具体的,滚丝轮定位芯轴5轴向依次设有夹持部51、定位凸缘52、配合轴部53、螺母安装部56,所述螺母安装部56的外圆周设有外螺纹,螺母安装部56与配合轴部53之间设有退刀槽55,配合轴部53靠退刀槽55一侧设有倒角54;所述夹持部51的端面中心设有第一中心孔511,螺母安装部56的端面中心设有第二中心孔561。滚丝轮10套装在配合轴部53上,一侧抵靠定位凸缘52另一侧抵靠垫片3,拧紧螺母2从而固定滚丝轮10。数控车床的卡盘固定在夹持部51上,带动工装和滚丝轮10转动(图中卡盘未示出)。设置退刀槽55便于加工螺母安装部56上的螺纹,设置倒角54便于套装滚丝轮10。第一中心孔511和第二中心孔561分别与卡盘端顶尖6和尾座顶尖1定心。
加工时,通过双顶尖装夹方式精车滚丝轮定位芯轴5,滚丝轮定位芯轴5与滚丝轮10的中心孔11配合间隙为0.02-0.04mm,滚丝轮定位芯轴5的外圆直线度在0.01mm以内,滚丝轮定位芯轴5同端面的垂直度在0.01mm以内。
本发明的工作过程和原理:
将滚丝轮10毛坯经锻打和退火,改善组织结构和切削加工性;其中滚丝轮10材质为Cr12MoV。根据图纸车削滚丝轮10,除环槽12留量0.3mm外,其余各部车至成品,其中环槽12利用滚丝机反滚,成对滚丝轮10做标识。线切割或插床加工键槽13至成品。真空淬火和不少于3次低温回火消除应力,硬度控制在HRC59-62。将工装装入滚丝轮10数控车精加工环槽12,滚丝轮10径跳和端跳小于0.03mm,其中,采用立方氮化硼35°车刀片7精车环槽12,保证一副滚丝轮10尺寸一致性在0.05mm以内。
Claims (4)
1.一种穿滚滚丝轮制作工艺,其特征在于,它包括以下步骤:
S1.将滚丝轮(10)毛坯经锻打和退火,其中滚丝轮(10)材质为Cr12MoV;
S2. 车削滚丝轮(10),除环槽(12)留量0.3mm外,其余各部车至成品,其中环槽(12)利用滚丝机反滚,成对滚丝轮(10)做标识;
S3. 线切割或插床加工键槽(13)至成品;
S4. 真空淬火和不少于三次低温回火,硬度控制在HRC59-62;
S5. 将工装装入滚丝轮(10)数控车精加工环槽(12),滚丝轮(10)径跳和端跳小于0.03mm,其中,采用立方氮化硼35°车刀片(7)精车环槽(12),保证一副滚丝轮(10)尺寸一致性在0.05mm以内。
2.根据权利要求1所述的一种穿滚滚丝轮制作工艺,其特征在于,在S5中,包括以下步骤:
S5.1. 通过双顶尖装夹方式精车工装,控制工装同滚丝轮(10)的中心孔(11)配合间隙0.02-0.04mm,同时调整尾座,确保工装的外圆直线度在0.01mm以内,保证工装轴同端面的垂直度在0.01mm以内;
S5.2. 将工装装入待加工滚丝轮(10)的中心孔(11)内,上数控车床双顶尖顶持,采用立方氮化硼35°车刀片(7)对滚丝轮外圆及环槽(12)进行精车;
S5.3. 车削后,采用外径千分尺检测成对滚丝轮(10)的外径尺寸,尺寸一致性控制在0.05mm以内,单件滚丝轮外径锥度控制在0.03mm以内,最后一刀走刀倍率控制在0.07mm/转。
3.用于权利要求1或2所述的一种穿滚滚丝轮制作工艺的工装,其特征在于:包括滚丝轮定位芯轴(5),滚丝轮(10)套装在滚丝轮定位芯轴(5)上进行定位,滚丝轮(10)的一侧与滚丝轮定位芯轴(5)的定位凸缘(52)抵靠,另一侧通过安装在滚丝轮定位芯轴(5)上的螺母(2)顶紧,所述滚丝轮(10)与螺母(2)之间设有垫片(3)。
4.根据权利要求3所述的用于一种穿滚滚丝轮制作工艺的工装,其特征在于:所述滚丝轮定位芯轴(5)轴向依次设有夹持部(51)、定位凸缘(52)、配合轴部(53)、螺母安装部(56),所述螺母安装部(56)的外圆周设有外螺纹,螺母安装部(56)与配合轴部(53)之间设有退刀槽(55),配合轴部(53)靠退刀槽(55)一侧设有倒角(54);所述夹持部(51)的端面中心设有第一中心孔(511),螺母安装部(56)的端面中心设有第二中心孔(561)。
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