專利名稱：淬火鋼長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及長軸加工技術領域范疇，特別涉及一種淬火鋼長軸外圓及螺紋硬車削
加工工藝。
背景技術：
現有技術對淬火鋼細長軸類(長徑比>25)零件的外圓及螺紋滾道的加工精度都不高。而且還需要粗磨程序，加工效率比較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術中的技術缺陷而提出的一種淬火鋼長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝。這種加工工藝通過對加工工件狀態控制，根據工件狀態選擇刀具、數控車床，并對刀片的速度進行優化選擇。從而實現對淬火鋼長軸外圓及螺紋較高精度的加工，并且取消了粗磨程序，提高了加工效率。本發明所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現
一種淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，所述工藝的步驟為
(1)準備工作
1)檢測數控車床的主軸與尾座的直線度、同軸度，主軸卡盤的裝夾精度、Z軸的快移速度符合機床出廠要求；
2)用偏擺儀、百分表測量數控車床絲桿螺紋段三個以上點的徑向跳動值，徑向跳動值不要超過0. 07mm,如果超出，貝U需校直在此范圍內；
3)檢測工件硬度梯度在HRc3以內；
(2)機床調整
1)檢查機床各油箱的儲油情況,并及時添加主軸油；
2)機床開機，返回參考點；
3)安裝活頂尖；
4)固定跟刀架，裝夾一根試棒，用來確定跟刀架的徑向位置，要求跟刀架軸向盡量靠近四方刀架；
5)安裝刀具
a,安裝刀片將刀片安裝到對應的螺旋升角的刀體上，要求刀片后方要緊貼刀體，擰緊螺釘時用力要均勻，避免用力過大把刀片壓斷；
b,用高度尺測量頂尖中心的高度，并對比刀尖高度調整刀體墊塊的厚度，要求刀尖高于頂尖中心0. 20-0. 40mm ；
c，用墊塊調整刀體與四方刀架平行，刀尖應退后于跟刀架鑄鐵頭中心2-5mm ；
(3)裝卡工件
1)將工件用三爪卡盤卡緊，尾座鎖緊；
2)檢查跟刀架是否與三爪卡盤干涉，旋轉刀架是否與尾座干涉，并做相應調整；、3)用百分表檢測絲杠靠近主軸段徑向跳動值是否在0. 05以內，并進行調整；
(4)對刀 用手動方式操作機床，在絲杠螺紋中間段螺紋痕跡處對刀確定Z軸的坐標，通過道紙觀察刀尖與絲杠外圓的間隙最小，并測量絲杠螺紋外圓，來確定X軸坐標。(5)夾緊跟刀架
低速轉動主軸，按照對稱方向擰緊各跟刀架，鑄鐵頭與絲杠外圓接觸面達60%以上；
(6)啟動程序
1)編輯數控車床菜單調程序；
2)啟動程序，確認走刀與原有螺紋重合后，進行連續走刀；
3)及時停車清理堆積的切屑，并根據測量的中徑值調整跟刀架松緊；
(7)卸工件
1)跟刀架松開，尾座松開；
2)用扳手將卡盤松開；
3)用手套取走工件。所述數控車床采用鑄鐵或膠木作為夾緊塊，并且夾緊塊的弧度要和工件外圓一致。當工件硬度在HRC55-52的，所述刀具選用陶瓷刀片，在HRC56-65的，所述刀具選用PCBN刀片，所述刀片的形狀根據加工工件類型為圓形刀片或菱形刀片。加工時，PCBN刀片的速度優選80-150m/min。由于采用了如上的技術方案，本發明與現有技術相比，具有如下特點加工精度明顯提升加工后外圓表面粗糙度可達RaO. 8 ii m，圓柱度控制在0. 02mm以內，螺紋滾道的導程精度達到P7級或以下，圓柱度控制在0. 02mm。并且取消了粗磨工序，加工效率提高了 5倍以上，設備投資減少70%，無需冷卻也，屬于高效環保的綠色切削工藝。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發明。本工藝方法的主要技術要點如下1.工件狀態控制工件硬度在HRC52-65，切削層的軸向及徑向硬度梯度在HRc3以內，工件徑向跳動控制在0.05mm/1000mm，圓柱度控制在0. 03以內，表面粗糙度在Ra3. 2以內；工件兩端中心孔與各軸頸的同軸度在0. 03以內。
2.刀具根據淬火鋼硬度，在HRC55以下的選用陶瓷刀片，在HRC56-65的選用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片。刀片形狀根據車削外圓及螺紋的需求選擇外圓刀片或菱形刀片。3.數控車床，要求整體剛性好，帶跟刀架，Z軸切削速度達到10m/min，。跟刀架采用鑄鐵或膠木作為夾緊塊，需研磨夾緊塊的弧度與工件外圓基本一致。4.切削參數的選擇PCBN刀片的最佳線速度是80-150m/min，在機床運轉條件運行的情況下應盡量選擇較高的線速度，以充分發揮刀具的高速切削優勢。但針對國產刀具的材質和磨損特點，當刀尖以整體剝離為主時，表明切削溫度太高，影響了刀具粘接劑的正常使用，應降低主軸轉速；當刀尖磨損以刃口破損為主時，表明切削抗力太大，應提高主軸轉速，提高切削溫度降低切削層的硬度。車削外圓時，軸向進給量取0. 2_左右，背吃刀量0. 2-0. 5mm..車削螺紋時，軸向進給量為導程，背吃刀量為0. 2-0. 5mm..為了避免車削熱導致的熱伸長頂彎工件，應適時的放松尾座。車削時不需添加切削液(油)，否則會導致工件溫度不平衡而伸縮變化不可控。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在 不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，其特征在于，所述工藝的步驟為 (1)準備工作 . 1)檢測數控車床的主軸與尾座的直線度、同軸度，主軸卡盤的裝夾精度、Z軸的快移速度符合機床出廠要求； .2)用偏擺儀、百分表測量數控車床絲桿螺紋段三個以上點的徑向跳動值，徑向跳動值不要超過0. 07mm,如果超出，貝U需校直在此范圍內； . 3)檢測工件硬度梯度在HRc3以內； (2)機床調整 .1)檢查機床各油箱的儲油情況,并及時添加主軸油； .2)機床開機，返回參考點； .3)安裝活頂尖； . 4)固定跟刀架，裝夾一根試棒，用來確定跟刀架的徑向位置，要求跟刀架軸向盡量靠近四方刀架； . 5)安裝刀具 a,安裝刀片將刀片安裝到對應的螺旋升角的刀體上，要求刀片后方要緊貼刀體，擰緊螺釘時用力要均勻，避免用力過大把刀片壓斷； b,用高度尺測量頂尖中心的高度，并對比刀尖高度調整刀體墊塊的厚度，要求刀尖高于頂尖中心0. 20-0. 40mm ； c，用墊塊調整刀體與四方刀架平行，刀尖應退后于跟刀架鑄鐵頭中心2-5mm ； (3)裝卡工件 .1)將工件用三爪卡盤卡緊，尾座鎖緊； . 2)檢查跟刀架是否與三爪卡盤干涉，旋轉刀架是否與尾座干涉，并做相應調整；. 3)用百分表檢測絲杠靠近主軸段徑向跳動值是否在0.05以內，并進行調整； (4)對刀 用手動方式操作機床，在絲杠螺紋中間段螺紋痕跡處對刀確定Z軸的坐標，通過道紙觀察刀尖與絲杠外圓的間隙最小，并測量絲杠螺紋外圓，來確定X軸坐標； (5)夾緊跟刀架 低速轉動主軸，按照對稱方向擰緊各跟刀架，鑄鐵頭與絲杠外圓接觸面達60%以上； (6)啟動程序 . 1)編輯數控車床菜單調程序； . 2)啟動程序，確認走刀與原有螺紋重合后，進行連續走刀； .3)及時停車清理堆積的切屑，并根據測量的中徑值調整跟刀架松緊； (7)卸工件 .1)跟刀架松開，尾座松開； . 2)用扳手將卡盤松開； . 3)用手套取走工件。
2.如權利要求I所述的淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，其特征在于，所述數控車床采用鑄鐵或膠木作為夾緊塊，并且夾緊塊的弧度要和工件外圓一致。
3.如權利要求I所述的淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，其特征在于，當工件硬度在HRC55-52的，所述刀具選用陶瓷刀片，在HRC56-65的，所述刀具選用PCBN刀片，所述刀片的形狀根據加工工件類型為圓形刀片或菱形刀片。
4.如權利要求2所述的淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，其特征在于，加工時，PCBN刀片的速度優選80-150m/min。
全文摘要
本發明公開的一種淬火鋼細長軸外圓及螺紋硬車削加工工藝，這種工藝方法采用數控車床車削加工，根據工件不同的硬度范圍采用陶瓷刀具或PCBN刀具。本發明工藝方法加工的工件的外圓表面粗糙度可達Ra0.8mm,圓柱度控制在0.02mm以內，螺紋滾道的導程精度達到P7級，圓柱度在0.02mm以內。并且本發明工藝方法只需通過車床一步加工，取消了現有技術中的粗磨工序，并且加工時，無需添加切削液。加工效率大大提高，設備投資減少，無需冷卻液，屬于高效環保的綠色切削工藝。
文檔編號B23B1/00GK102744423SQ20121022648
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者潘培道, 胡建東, 趙永芹, 陳平 申請人:池州市邦鼐機電科技有限公司