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形圆弧面剪刀片的加工

2018-11-01 10:20  浏览次数:
形圆弧面剪刀片的加工
马鞍山锐云机械有限公司
我公司为某公司制造的 0 形圆弧面剪刀片如图 & 所示,其参数及技术要求如下:材质 ’12)34560,收缩率
&7 )8,工件长度 " )//**,厚度( 9/ :
/7 /) ) **,圆弧面半径 ;& ;// **,圆
弧面与台阶面 图! &
过 渡 圆 角
+(**,0 形面倾斜角度 &7 #)$,0 形面中间过渡圆角 +",)**,热处理要求淬火,硬度 ); < )(=>1,表面粗
糙度值 +? % /7 (!*,平面度、平行度及垂直度公差为
/7 /;**。
"# 加工中存在的问题
由于该工件硬度较高,表面质量及形位公差要求较高,且含有 0 形面及圆弧面,而平面磨床只能加工平面,无法进行曲面的加工。且加工平面时,需要加垫块或制作工装配合定位,虽能保证平面的表面粗糙度要求,但形位公差却很难保证,而曲面就只能靠数控铣床排削加工来完成。这样不仅效率底,刀具损耗大,而且无法保证图样表面粗糙度值及形位公差要求。基于上述这些问题,我们对 @A";&,—) 数控龙门铣床进行了改装,完成了该零件的加工磨制。
$# 加工思路及原理
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
我们将数控 )* 立车上的 B0C)// D ;) + )/E + F1 自带电动机磨头,通过做工装将磨头与铣床的滑枕联接,然后配备电器箱及切削液处理站,电器箱对磨头进

#$,弧刃时,!% &"$。
(’)凹弧刃后角增大、轴向进给量提高后,仍能保证正常切削,可以提高生产率。实测"值为"% &"$,
"% &($,"% &($。
())横刃缩短,直径由 (** 变为 "**,前面磨 + 槽,使原工作前角为 + ,"$ 变为 - "$,大大改善了切削条件(见图 &)。
(,)凹弧刃的切屑易形成卷屑,且因材质不同,卷屑长短不同,其原因是改变了切削层的变形状态。凹弧刃 + 的确定对形成卷屑影响很大,+ 过大,进给量 , 过小都不易产生卷屑,只有 + 在钻头直径的二倍左右时,效果较好。
(#)改变后面切削方法,将垂直切削刃的磨痕改变为平行切削刃的磨痕(见图 ")。
它是用砂轮的圆周磨削钻刃,而不是用砂轮宽度直线,因此,钻刃呈凹弧形,其 + 值为砂轮直径的& . ",它能使切削刃锋利光洁,因而能降低摩擦力,减少发热,提高生产率。
凹弧切削刃使钻头的切削参数发生了变化,从而改善了切削力的分布,改善了切削速度效应,改善了切屑变形状态,改善了钻
! " 削激振力和钻削动刚度。
凹弧刃钻削,不仅对加工大孔径铸铁件,而且对加工小件、盲孔、钢材、有色金属等效果也很显著,无疑它是一种很有前途的钻头,其理论研究也将会逐步完

行速度调控,切削液处理站对磨头内嵌电动机进行冷却,砂轮冷却采用铣床自带的冷却装置,利用 "#$%&’—( 数控龙门铣床可以通过编程走曲面来完成工件直面及曲面的加工磨制。原理如图 $、图 % 所示。

 
切削液处理站参数:供液量 $() * +,-,功率
./ %012。
!" 工装设计
(&)支架是主要的联接部件,它的上端通过螺栓与铣床滑枕联接,并两端通过挡块定位,下端通过螺栓与磨头联接。支架的高度不能太大,"#$%&’ 3 ( 数控龙门铣床的滑枕垂直行程为 & $..++,考虑到进刀、退刀时需留出一定的安全量,现支架的高度设计为 %’.++。支架必须要有足够的刚性和强度,选用 45$0.—(.. 即可满足要求。
($)变频器是主要的速度调控部件,考虑到磨头电动机的额定转速 & (..6 * +,-,切削液处理站的供液量 $() * +,-,磨头电动机的温度限制及其砂轮的冷却要求,选用 . 7 & (..6 * +,- 即可满足要求。
冷加工
!!!" #$%&’!()* +,-./01" 2 (#
#" 加工分析
(&)为保证定位基准,先将工件各直面、圆弧面、
8 形面及相关台阶面进行半精铣,每面均留余量(./ $( 9 ./ .$) ++,加工圆弧面时主轴转速 ’..6 * +,-,背吃刀量 ./ %++。加工完后松开压板,释放应力,以减少工件变形。
($)参照原理图 $、图 % 联接好各机械部件及电器部件,然后先打开泵,确保切削液循环正常。开动磨头电动机,试运转 % 7 (+,-,试运转转速 %..6 * +,-,确保运转正常。
(%)装夹找正好后磨制工件。粗磨:砂轮转速 :;.6 * +,-,进给量 ./ .%++ * 单行程,滑枕垂直进给量
(+轴)%.++ * 单行程,工作台移动速度(,轴)& ;..
++ * +,-。半精磨:砂轮转速 ’..6 * +,-,进给量 ./ .&++ * 单行程,滑枕垂直进给量(+轴)$(++ * 单行程,工作台移动速度(,轴)& %..++ * +,-。光磨:砂轮转速 ’..6 * +,- ! 进给量 .,滑枕垂直进给量(+轴) $.++ * 单行程,工作台移动速度(,轴)& %..++ * +,-。需抛光 $ 7 % 次,以降低表面粗糙度值。
注意:磨削工件时,要经常检查切削液处理站,确保切削液循环正常,防止电动机烧坏。半精磨及抛光前需用金刚石笔修整砂轮,防止工件出棱,且砂轮需冷却充分,防止工件烧伤。
(:)装球头铣刀修台阶根部及-圆角。
$" 应用效果
通过对 "#$%&’—( 数控龙门铣床的改装,我们成功地加工出了 8 形圆弧面剪刀片,解决了高精度曲面剪刀片的加工难题。另外,应用该方法,不仅工装结构简单,装卸方便,而且大大提高了加工效率,节省了刀片的磨损。
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               (马鞍山锐云机械技术部)
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