生產中以車代磨技術運用

時間:2022-04-19 09:12:00

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生產中以車代磨技術運用

車削和磨削加工都是機械加工中應用很廣泛的方法之一,主要都是用于軸類和盤類回轉體零件的加工。磨削加工主要用于零件的精加工,特別是在難以切削的高硬度材料,如淬硬鋼的加工。隨著現代制造技術的發展,越來越多的新型刀具材料不斷運用在數控機床上,特別是數控車削上,數控硬車削在實際生產中的優越性比磨削加工越來越顯著。一般認為淬硬鋼硬度達45HRC以上的車削加工就是硬車削。

1.螺母套

如圖1所示零件螺母套,材料為4Crl3,淬火硬度55~61HRC,內外圓尺寸公差較小,端面及內外圓表面粗糙度值要求R=0.8m,且內外圓同軸度要求0.012mm。此件外形結構簡單,但表面粗糙度及形位公差要求較嚴。因為此件是出口產品,零件合格接受條件極為嚴格,精加工時稍有不慎,就會引起尺寸及形位公差超差,造成報廢。原先工藝為下料28mm長43mm,粗車外圓兩道環槽(2.3)mm×24H11、根部4個R0.5mm粗車到尺寸,右端臺階12mm長3mm,根部R1.5mm:~lJ尺寸,鉆攻M6到尺寸,其余端面及外圓全部單面留0.1~0.2mm粗車成形;采用真空氣淬,硬度達N55~61HRC;內圓磨20H8~0尺寸,同時并靠磨端面,保證尺寸及表面粗糙度要求;內孔20H8穿心棒磨外圓26h8~lJ尺寸,保證外圓尺寸及表面粗糙度要求,同時保證內外圓同軸度要求;內孔大倒角(3.5-I-0.2)mm×(25。±5。)及外圓環槽倒角4個R0.2_0mm采用車床精車保證。此工藝實行后,經常出現報廢現象。主要反映在端面采用靠磨方法難以保證表面粗糙度值R=0.8¨m要求;內孔磨削有時產生失圓及錐度問題;磨外圓時由于臺階心棒穿過M6-~L太細,易產生彎曲致使內外圓同軸度超差;外圓環槽倒角4個R0.2。mm達不到要求等問題。除了質量存在問題外,加工速度太慢,交貨周期太長也是大問題。映在端面采用靠磨方法難以保證表面粗糙度值R=0.8¨m要求;內孔磨削有時產生失圓及錐度問題;磨外圓時由于臺階心棒穿過M6-~L太細,易產生彎曲致使內外圓同軸度超差;外圓環槽倒角4個R0.2。mm達不到要求等問題。除了質量存在問題外,加工速度太慢,交貨周期太長也是大問題。孔刀片牌號為KBN10B,型號CPGB090304SE。外圓刀片牌號為KBN25B,型號為CNGA120404SE。加工時切削速度為140m/min,進給量為0.06mm/r,背吃刀量為0.06mm。此工藝在車間一線實行后,取得了很好的效果。加工出的產品完全滿足圖樣要求,且質量控制穩定,加工速度大大提升。以一臺機床計算,以前內圓磨及外圓磨單一工序一個班只能加工35件左右,現在數控車內外圓一刀下一個班能加工100件左右,充分保證了螺母套的生產交貨需要。

2.軸套

如圖2所示零件軸套,為數控沖床上精密定位件,每月要求供貨2600件,材料為T10A,淬火硬度60~64HRC,內外圓尺寸及形位公差要求較為嚴格。一般正常加工工藝為下料一粗車一真空淬火一內圓磨一內孔穿心棒外圓磨一鉗工去毛刺及銳邊。客戶要求價格25元/件。經過認真的評審核算,材料費2.4元,下料0.8元,粗車4元,真空淬火3元,內圓磨6.7元,外圓磨5元,鉗工去毛刺及銳邊0.4元。所有加工費及材料費一共22.3元,還不包括包裝、運輸等費用。可以說軸套如果按正常工藝生產,一旦有報廢品產生,基本上可以說是負利潤。分析此零件,大外圓36mm、長度6mm,正好可以用數控車床液壓軟爪裝夾,我們重新對加工工藝進行了改進,利用數控硬車削大幅地降低了加工成本。改進后的工藝為下料后粗車,小外圓上油槽及退刀槽全部加工到尺寸,長度加工到尺寸,內外圓單面留0.I~0.2mm余量成形,內孔R3mm~132到尺寸,真空氣淬,硬度達60~64HRC,數控硬車削內外圓到尺寸,保證形位公差要求。硬質車削時一定要注意夾緊力的大小,夾緊力太大易引起內孔變形,太小夾不緊工件,夾緊時液壓壓力設定0.6~0.8MPa為宜。機床主軸轉速設為1600r/min,轉速過高易使工件產生變形,甚至導致工件甩出危險。如轉速過低,內外圓表面粗糙度值R=1.6m達不到要求,同時對刀具的損傷較大。數控車刀同上,切削速度為150m/min,進給量為0.06mm/r,背吃刀量為0.06mm。改進工藝后一臺數控車一個班能加工軸套170件,平均每件加工費用2.4元。加上其他工序費用,總計12.2元。雖然不包括包裝、運輸的費用,但是利潤還是相當可觀的。

3.轉盤導套

如圖3所示零件轉盤導套,材料為35CrMo,淬火硬度要求45~50HRC。該零件是我公司典型的磨削加工件,原先加工工藝為下料一粗車一鉗一淬火一精車一內圓磨一外圓磨一平磨。轉盤導套是老產品,多年來質量一直雖然穩定,但交貨周期經常拖延,主要是內圓磨和外圓磨很耗時間。一臺機床一個班內圓磨只能加工l7件,外圓磨也最多磨20件。如此低的磨削加工效率難以保證轉盤導套的批量交貨,通過工藝改進,我們把原先工藝中最后三道工序:內圓磨、外圓磨及平磨改成數控車加工,淬火后精車大外圓端面倒角4mm×45。暫不加工。