深孔内球面加工技术(1)
材料为1Cr18Ni9Ti,焊接结构件。工件材料强度虽然不高,但塑性和韧性大,切削加工性差,加工硬化趋势强烈,切削负荷大,导热性差,加工时热量易 集中在切削刃上,产生积屑瘤,使刀具磨损加剧。加工的主要难点是工件精度要求高,薄壁,刚性差,容易引起装夹变形。工件孔深且为盲孔,孔底部为球面,刀杆 细长,车削时易产生振动。加工质量不易保证。
工艺分析
工件原来是在数控车床上加工,精加工时要求一次完成内孔及内球面的车削,在加工过程中不允许换刀。根据数控机床的加工特点,刀杆直径只能做到 f60mm。由于刀杆细长,刚性不足,强度低,在加工中刀杆产生振动较大,产生让刀现象,并使孔壁的粗糙度值增大,不但生产效率低,而且加工质量难以保证。
如 果将刀杆直径增大,则在加工内孔时,刀杆与孔壁间隙太小,引起排屑不畅,造成堵塞,冷却润滑液进入困难,刀具磨损加剧,从而影响加工精度。为了满足生产的 需要,使工件加工质量保持稳定,提高生产效率,解决数控车床加工深孔的不足,设计了一种车削深孔内球面的专用刀具,可在普通车床上进行深孔内球面的加工。
刀具设计
设计专用刀具应在能使切屑顺利排出的前提下,尽量提高刀杆的强度和刚度,避免加工过程中刀杆的振动,确保加工精度,并实现刀具的旋转,达到车削内球面的功能。
按照工件的深度和内孔直径,根据曲柄连杆机构的原理,刀杆直径110mm,长度约2000mm。
1.车刀 2.旋转体 3.连杆 4.刀座 5.刀杆 6.拉杆轴
7.封板 8.定位轴、轴套、螺母、垫圈 9.销轴
车削深孔内球面的专用刀具主要由刀杆、刀座、封板、拉杆轴、连杆、旋转体等组成。刀杆、刀座、封板焊接成刚性体,拉杆轴可以在刀座与封板的内孔中自由滑动。拉杆轴与连杆,连杆与旋转体通过销轴连接,旋转体与刀座通过定位轴、轴套进行连接。各连接件之间均采用滑动配合。
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