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轧波辊铣床加工工艺窍门
2017-04-12 17:18:44  作者:  来源:网络
  • 本文通过对轧波辊凸凹轴地加工以及在使用过程中所出现的疑难问题进行深入细致地研究,找到了解决问题的办法并加以改进,不仅提高了加工精度,缩短了加工时间,同时也提高了外观质量,并对以后加工类似的零件有一定的借鉴作用。

  本文通过对轧波辊凸凹轴地加工以及在使用过程中所出现的疑难问题进行深入细致地研究,找到了解决问题的办法并加以改进,不仅提高了加工精度,缩短了加工时间,同时也提高了外观质量,并对以后加工类似的零件有一定的借鉴作用。

  下面就这一轧波辊的加工制造全过程,作一系统的阐述。

   1 、轧波辊加工工艺分析

  轧波辊总长800mm,直径Ф99,材料为45#钢调质( HRC28 - 32) ,轴上有1mm 宽、凹5mm 深细槽20 条( 均匀分布) 。在第一条细槽上有17 个凹环形槽均匀分布,其中心间距为34mm,起始点中心尺寸为14. 5mm。在第二条细槽上有8 个环形凹槽均匀分布,其中心间距为68mm,起始点中心尺寸为65. 5mm。在第三条细槽等同于第一条细槽。在第四条细槽上有9 个环形凹槽均匀分布,其中心间距为68mm,起始点中心尺寸为31. 5mm。以上四条细槽为一组循环,轧波辊一周共20 条细槽,分5 组循环,环形凹槽的总数为255 个。用现有的立式铣床加工有一定难度。如20 条细槽宽度仅为1mm,深度为5mm,长度为545mm,宽度加工公差仅为0. 1mm。由于锯片铣刀在加工时存在较大的摆动现象,且加工长度为545mm,另外由于每条细槽上的环形凹槽的数量、间距均不同,所以必须要借助辅助夹具来完成。

    2 、轧波辊的加工工艺流程

  1. 备料: 锻打,毛坯尺寸为Ф110X850 ( 两件)

  2. 热处理: 退火

  3. 车: 直径粗车,长度车到800mm

  4. 热处理: 调质HRC28 - 32

  5. 精车: Ф110 车到Ф99. 8 ( 留磨量0. 6 -0. 8) ,Ф35 留磨量0. 3,Ф50 车到尺寸

  6. 万磨: Ф99,Ф35 磨到尺寸

  7. 铣: 20 个细槽铣到尺寸,255 个环形凹槽铣到尺寸

  8. 线切割: 255 个镶块割到尺寸

  9. 钳: 镶1mm 压条及环形镶块

  10. 外圆磨: Ф102 磨到尺寸

  11. 钳: 去除毛刺

  3、 辅助夹具的作用及制造要求

  使用辅助夹具的目的是为了铣20 条,1mm 宽的细槽。因此,刀片夹紧块的使用能保证锯片铣刀在加工过程中尽可能保持稳定,保护刀片和增加刀片强度。

  偏心弹簧夹头可使环型凹槽3mm 宽度,适当加大0. 08 - 0. 1mm 便于钳工镶环形镶块。环型定位块的作用就是保证环形槽的间距达到工艺要求的尺寸。

   4 、所需量具、刀具、夹具、设备

  1. 工具: 高度尺、百分表、游标卡尺

  2. 刀具: 锯片铣刀,规格: Ф60X1. 0XФ16,齿数60键槽直柄铣刀,规格: Ф3,Ф8

  3. 夹具: 环形凹槽定位块

  4. 设备: X - 4000 立式铣床,F11125 型万能分度头

    5 、工件的装夹找正及划线

  1. 将分度头安放在铣床工作台面T 型槽内,应注意擦净分度头尾座底面和定位块侧面,然后用M16T 型螺栓旋紧分度头。

  2. 将工件用分度头夹紧,尾座顶紧。

  3. 计算转数n = 40 /20 = 2,得1mm 细槽为2圈为一次。

  4. 利用杠杆百分表,找正长轴两面外圆平行度,以及轴的侧平行度,均控制在0. 02mm 以内。

  5. 划线时用高度尺找正长轴的中心线,并对称划出。调整分度头为零度,以便在误操作时及时调整。先将高度尺调至长轴中心线上,然后上升0. 5mm 划一条直线,再下降1mm 划一条直线,一条1mm 的细槽线即划完。旋转分度头重复划完20条细槽线。划线时必须考虑分度头间隙对划线精度的影响,一般习惯为顺时针方向旋转分度头。如果多旋转了一圈,则必须逆时针旋转2 圈后,再顺时针旋转1 圈,以消除分度头间隙对划线精度的影响。

   6 、加工工艺流程

  1. 先用1mm 的锯片铣刀,通过铣床的升降对准长轴的中心线,然后开始铣1mm 的细槽,第一刀横向进给2. 5mm,第二刀再横向进给2. 5mm,将5mm 槽深铣到尺寸。旋转分度头将20 条细槽依次铣出。( 注: 走刀速度19mm/分钟,主轴旋转速度75转/分钟)

  2. 将分度头旋转90°,使细槽转至轴最上面中心位置,先用中心钻找正细槽中心点,然后对准17 处环形凹槽的第一处起始位置,用3mm 键槽铣刀从左边点开始,旋转分度头依次确定10 处最左边点的位置,然后旋转360°回到初始位置,加工第一个环形凹槽,重复以上操作,完成第一组环形凹槽的加工。( 加工时必须使用环形凹槽定位块L28)旋转18°,按上述加工程序完成第二组环形凹槽的加工。( 加工时必须使用环形凹槽定位块L62)旋转36°,按上述加工程序完成第三组环形凹槽的加工。( 加工时必须使用环形凹槽定位块L62)

  3. 键槽用Ф8 键槽刀铣出。

  4. 用上述加工方法加工下轧波辊。

    7 、加工中容易出现的问题

  1. 由于轧波辊上的1mm 细槽实际加工长度为590mm,加工时锯片铣刀容易断刀,并夹在加工工件的细槽中,且取出困难。

  2. 加工环形凹槽时,由于3mm 键槽刀磨损较快,使得实际加工尺寸小于3mm,给钳工镶环形块带来困难。

  8 、原因分析

  1、经研究发现,由于锯片铣刀在旋转切削时,存在上下摆动,在铣细槽时,铣刀的摆动使得工件振动阻力增加,再加上加工长度大,就更容易断刀。

  2、在铣细槽时,铣第一道深度为2. 5mm 时,锯片铣刀磨损快,在不换刀前提下铣第二刀时,锯片铣刀在5mm 深槽内上吓摆动比第一刀更厉害,所以更容易断刀。

  3、在铣环形槽时,工件振动大,键槽铣刀易损伤,磨损快,实际加工尺寸变小。

    9 、加工窍门

  1、铣1mm 细槽时,原5mm 深槽分两刀铣,现在分三刀铣到深度。原先完全铣好一刀后,再铣第二刀。而现在是第一刀加工深度为1. 6 -1. 7mm,将20 道细槽铣完; 第二刀加工深度为3. 2- 3. 3mm,也是将20 道细槽全部铣完; 第三刀加工到所要求的深度5mm。虽然比以前多铣了一刀,但是走刀速度由原来的19mm/分钟提高到了37mm/分钟, 主轴转速75 转/分钟提高到了110mm/分钟,反而提高了加工速度。由于切削量减小了,工件在加工过程中的摆动也减小了,因此刀具的磨损减小了,断刀的次数也大大地降低了。

  2. 将弹簧夹头改制成偏心,这样在实际加工过程中,就可以祢补由于刀具的磨损而造成的实际加工尺寸偏小的问题,从而使实际加工尺寸符合图纸要求。经过以上改进后,加工一付轧波辊时间节约1倍以上,做到了节材降耗,提高工效,同时也提高了外观质量。


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