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发布时间:2023-05-12 17:48:19
平衡块止口的拉削
图2
我厂批量生产的ZH1105A曲轴平衡块,如图1所示,该零件材料为HT200,采用铸坯,其止口尺这是全球装备zui先 进、配套设施 zui 齐全的铝压延生产基地之1寸92+0.035,尺寸精度要求较高,表面粗糙度值为Ra3.2 m,原先加工底面止口是用两把三面刃铣刀铣削加工,分粗精铣两道工序,精度难以保证,效率低。经研究,决定在一台闲置的L720立式拉床上进行拉削加工,为此设计了拉刀和拉刀辅具。
1 工艺分析
由于零件被拉削表面加工前是毛面,表面有硬皮及裂纹,加工面从毛面直接拉削至成品,加工余量为2.5±1.4mm,要求保证被拉两段底面在一个平面上,及止口92+0.035的尺寸精度。从工艺角度分析有两个难点需要解决:①毛面硬,且余量不均匀,在拉刀粗切齿的设计安排上,要有对策:②止口的两侧面与底面交界的90°直角处,是切削热不易散发的盲点,极易崩刃、烧刀,应采取有效措施。
2 拉刀设计和调整
拉刀分左右两组对称分布,两组配合拉出要求的92+0.035止口面。每组设计成五段,每段上有11个齿,如图2所示。为方便刀具安装和磨损后的调整,每段上设计有三个椭圆形沉头孔,为使沉头孔不伤及刀刃和有足够的强度,拉刀做成不等齿距。
拉刀的尺寸H是保证止口尺寸92+0.035的。在H平面上,拉刀粗切齿,齿升量为0.14mm,主要是考虑到毛坯尺寸变化大,一定要安排刀齿,但毛面是不规则的,不是整个刃面吃刀,可适当加大齿升量,否则,整个拉刀段太长,机床行程和各方面均不允许,过渡齿有22齿,齿升量为0.1~0.08mm,精切齿有11齿,齿升量为0.06mm,校正齿有11 齿。
拉刀的尺寸B是保证底面在一个平面上。在B平面上,拉刀的安排与H面相同。
倒角尺寸A是为解决90°交界处切削热不易散发而采用的设计手段。由于在90°交界处拉削时,切屑在封闭状态下形成,在前刀面的挤压下,切屑在长度方向出现剧烈收缩,并力图向两边扩展,但到90度交界处无法扩展,此时,切屑在拉刀刀尖处产生剧烈摩擦,切削力增并要保证1个部件到下1个部件都是可靠的加,刀尖磨损加剧,容易产生崩刃。
为此,将拉刀刀尖设计为倒角。将交点集PGA通过链段中酯键的随机断裂(水解作用)实现降解中到一个点上的切削,变为一段刀刃由宽到窄逐渐平稳过渡到R0.6的措施。
第一段在尺寸B上所有刀齿作交错分布的分屑槽,在尺寸H上不作分屑槽。
第二、三、四、五段的前5齿在尺寸B上所有刀齿作交错分布的分屑槽,在尺寸H上不作分屑槽。第五段的齿距,安装孔及总长和第一到第四段全同,无45°截形,即为R0.6圆弧。
拉刀的技术要求:
拉刀两组各段成套成对刃磨H及B尺寸,相间磨完,然后打上标记。
拉刀各段自端面下到任何孔间距离公差为±0.1mm。
刃磨第一、二、三、四段的A值时,其允差是在第一齿和最后一齿上测得的数值不得超过0.05mm。
拉刀的两安装平面相互垂直度0.03/100。
拉刀的两端面对安装平面垂直度0.03/100。
刀刃不得有金属机架裂纹和崩刃。
热处理要求,淬火60~64HRC。
图3
3 拉刀辅具设计
拉刀辅具见图3。由制成了半聚脲产品辅具体、导向保险块、辅助测块、挡块、支承板等组成。左右两组拉刀,以底面、侧面定位,用螺栓固定在辅具体上,要求拉刀安装基面平行于辅具纵向键中心线,平行度允差0.03mm,前面有导向保险块起导向作用。导向保险块保持低于第一段的第一齿0.2mm,止口面92+0.035,由调整拉刀横向调整垫主管台片来保证,拉刀磨损重磨后,藉调整垫片来保证手动阀止口宽度。由于拉刀长,拉削力大,因此在刀尾部安装了挡块,承受轴向切削力。
4 使用效果
实践证明,由铣削改为拉削,保证了零件的加工精度和表面粗糙度,提高了生产效率,班产达到400件。使用至今已有五年,效果颇佳。
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