專利名稱：一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法
技術領域：
本發明涉及金剛石滾輪機械制造的技術領域，具體涉及一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法。
背景技術：
金剛石滾輪又稱金剛石砂輪修整器，是現代金剛石工具的重要一種，是緩進給磨削必須的砂輪修整工具。它一次切入的方式在砂輪上制造出復雜成型面，并保證其尺寸精度，大大提高了生產效率。金剛石滾輪加工技術是精密機械加工技術，金剛石滾輪作為修整工具中高科技的產品，現廣泛應用于航空、航天、汽車、軸承、液壓和精密工程工業中，如飛機渦輪葉片榫齒、各種測量卡尺、軸承等產品的成型磨削加工。精車陰模是制造金剛石滾輪的一個關鍵工序，尤其是榫齒型狀的金剛石滾輪，陰模加工難度很大，因為榫齒設計要求齒距、角度及R公差都很小，齒距公差僅為O. 003mm，其·它的尺寸公差也在O. 02mm以內。所有的型面尺寸必須符合圖紙要求，有一個尺寸超差就會使該滾輪報廢。目前，金剛石滾輪的陰模車削加工都是在普通車床上采用雙手趕刀法加工，并用樣板檢測內腔型面，單件加工時間為30小時，且質量較為不理想，合格率低，滿足不了陰模的齒型、齒距及角度的精度要求。對生產效率及質量影響較大。為了解決該問題，本領域技術人員改進了大量的加工方法以提高金剛石滾輪陰模車削加工精度，然而得到的金剛石滾輪其加工質量仍不理想，質量不穩定，合格率低，滿足不了葉片榫齒等加工產品的精度要求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種滿足高精度砂輪修整工具磨削零件精度要求的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，該方法加工精度極高，能夠保證零件加工的技術要求，與其它加工方法相比，該方法能夠提高生產效率4-5倍、提高金剛石滾輪精度80%以上。本發明具體提供了一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下(I)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為O度、后角為8度；(2)、樣板刀的安裝找正刀上基面和側基面在O. 002mm以內；(3)、車加工陰模陰模的半精車加工粗車時留3 5mm余量，然后進行熱處理調質、吹砂，硬度為HRC27 30 ;用普通車刀加工陰模內孔，留I 2mm余量；陰模的精車加工手動控制機床轉速為6 8轉/分，樣板刀進給量為O. 02 O. 03mm ；最終精車加工手動控制機床轉速為2 4轉/分，樣板刀進給量為O. 005 O. Olmm0
加工金剛石滾輪陰模時刀具所承受的力比車削一般鋼件要大，為了減少樣板刀的負荷和切削力增大所引起的振動，要適當增加樣板刀的強度，而且還要保持刃口鋒利，選用后角為8度，減小了后刀面與加工表面間的磨擦，降低加工表面質量，并提高樣板刀耐用度。增大后角可減小加工表面上的彈性復層與后刀面的接觸長度，從而減小后刀面的磨擦與磨損。增大后角，楔角則減小，刃口越鋒利。本發明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于樣板刀材料最好選擇硬度高，強度高，耐磨性好，紅硬性高，并有足夠韌性的W9Mo3Cr4V高速鋼。本發明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于陰模材料選用45# 鋼。本發明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模精車加工時采用潤滑液潤滑，所述潤滑液是體積比為煤油植物油=7 3的混合油。大量實驗表明，該潤滑液潤滑效果最好，即能降低陰模內孔型面的表面粗糙度，又可延長樣板刀的耐用度。
本發明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于加工時用千分表擺動讀數要有規律，擺動幅度不變，且在陰模的半精車加工時，用千分表擺動讀數要穩定在O. Imm以內；陰模的精車加工和最終精車加工時，用千分表擺動讀數要穩定在O. 003_以內。這樣能滿足工件回轉精度的要求。采用本發明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，單件加工時間為6-7. 5小時，與現有技術相比，其生產效率提高了 4-5倍，并且產品精度提高了 80%左右，現以應用于各種高精度的曲線型面、窄槽的車削加工。該方法滿足了蠕動磨削的高精度砂輪修整工裝的精度要求。采用本發明方法制造出來的載體陰模制造金剛石滾輪，能夠得到高精度的金剛石滾輪，并可將葉片毛坯一次加工成型。生產效率高，型面精度高，而且互換性好。
圖I樣板刀廓形圖；圖2樣板刀安裝主視圖；圖3樣板刀安裝俯視圖；圖4加工時監測切削受力情況示意圖；圖5陰模剖面圖。
具體實施例方式實施例I(I)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，(其廓形圖見圖I)前角為O度、后角為8度，樣板刀是采用W9Mo3Cr4V高速鋼制備而成。(2)、樣板刀的安裝保證樣板刀安裝位置正確，先用磁力表座放在車床道軌上，用千分表找正樣板刀上基面，左右移動大拖板反復測量平行度，要用墊片調整到與機床中心等高為止，擰緊刀架螺栓直至調平為止，然后調整垂直度松開小拖板固定的兩個螺拴以旋轉刀架角度來調整垂直度，找正樣板刀的上基面和側基面在O. 002mm以內(樣板刀安裝主視圖、俯視圖如圖2、3所示)。
(3)、車加工陰模陰模的半精車加工陰模材料選用45#鋼，粗車時留4mm余量，然后進行熱處理調質、吹砂，硬度為HRC27 30 ;先用普通車刀加工陰模內孔，參照樣板刀和圖紙來對內形的形狀與尺寸留Imm余量，然后調整好刀架、拖板的間隙，間隙越小越好，以防產生誤差。半精加工時要注意車型面時刀與陰模軸線方向不能有竄動，千分表擺動讀數穩定在O. Olmm (力口工時監測切削受力情況示意圖如圖4所示)。陰模的精車加工根據陰模圖紙圖號選擇相同圖號的樣板刀(樣板刀廓形如圖I所示)，裝夾樣板刀進行精車內孔型面。樣板刀進給運動為單一的縱向進給，機床要用手動控制，其轉速保證在6轉/分，樣板刀進給量保證在O. 03mm，潤滑液采用體積比為煤油植物油=7 3的混合油。移動中拖板開始加工，千分表擺動讀數穩定在O. 002mm。在型面全車出后，將樣板刀卸下，然后用平磨將樣板刀的前刀面磨損印磨掉，保證切削刃鋒利，在前刀面時，型面上產生一些毛刺，用油石把毛刺去掉，再用工具顯微鏡進行檢查合格后，將樣板刀裝夾好進行最終精車加工。
最終精車加工首先把樣板刀型面和已經車好的型面對好，用目測和用照明燈照射樣板刀與工件的透光度來確定樣板刀的正確位置，保證沒有間隙，必須與原型面形狀吻合。樣板刀進給運動為單一的縱向進給，用手動控制機床轉速為4轉/分，樣板刀進給量保證在O. 008mm，用目測看切削形態是否連續不斷屑的排出，如果無法看到就停車，觀察陰模內型光度和粗糙度是否一致，并計算中拖板的刻度來確定整個型面是否全部車到。加工時千分表擺動讀數穩定在O. 002mm。最后不進刀使陰模再轉幾圈后將樣板刀卸下。旋轉卡盤，用千分表測量陰模內孔的圓跳動是否合格(合格標是內孔圓跳動形位公差在Φ0. 001mm)。然后用萬能工具顯微鏡檢查樣板刀型面直徑尺寸符合圖紙尺寸。內孔型面車好后，再車一端面及外徑，并在端面及外徑上車出基準環槽，保證內孔型面中心線與環槽同軸及垂直。(如圖5所示)
權利要求
1.一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下 (1)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為O度、后角為8度； (2)、樣板刀的安裝找正刀上基面和側基面在O.002mm以內； (3)、車加工陰模 陰模的半精車加工粗車時留3 5mm余量，然后進行熱處理調質、吹砂，硬度為HRC27 30 ;用普通車刀加工陰模內孔，留I 2mm余量； 陰模的精車加工手動控制機床轉速為6 8轉/分，樣板刀進給量為O. 02 O. 03mm ； 最終精車加工手動控制機床轉速為2 4轉/分，樣板刀進給量為O. 005 O. 01mm。
2.按照權利要求I所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于所述樣板刀采用W9Mo3Cr4V高速鋼制備而成。
3.按照權利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于所述陰模的材料為45#鋼。
4.按照權利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模精車加工時采用潤滑液潤滑，所述潤滑液是體積比為煤油植物油=7 3的混合油。
5.按照權利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模的半精車加工時，用千分表擺動讀數要穩定在O. Imm以內；陰模的精車加工和最終精車加工時，用千分表擺動讀數要穩定在O. 003mm以內。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種滿足高精度砂輪修整工具磨削零件精度要求的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下(1)樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為0度、后角為8度；(2)樣板刀的安裝找正刀上基面和側基面在0.002mm以內；(3)車加工陰模陰模的半精車加工粗車時留3～5mm余量，然后進行熱處理調質、吹砂，硬度為HRC27～30；用普通車刀加工陰模內孔，留1～2mm余量；陰模的精車加工手動控制機床轉速為6～8轉/分，樣板刀進給量為0.02～0.03mm；最終精車加工手動控制機床轉速為2～4轉/分，樣板刀進給量為0.005～0.01mm。
文檔編號B23B1/00GK102909393SQ20121030851
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者洪家光, 肇紅軍 申請人:沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司