普车加工出磨床的精度

韩寒11 · 发表于 2017-8-2 22:50:53

   在数控车床没有推广之前，普车是机加工必备机床，一些精度要求高、表面粗糙度要求高的零件，就直接在磨床上加工了，难免有一些企业，会没有磨床设备，所以，一些难加工零件，只能通过普车来加工，下文就是楼主觉得比较好的加工工艺的文章，拿来和大家分享一下

　　1.加工难点分析

　　(1)凸透镜旋转轴采用的是钛合金材料，由于其强度大、硬度高，加工时极易产生表面硬化层，而且材料导热系数小、弹性模量小，切削时加工表面的回弹量很大，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附和粘结磨损。

　　(2)在保证外形加工精度的同时，零件两端同轴度要求0.006mm，这对于现有机床来说，几乎是难以达到的。因为现有机床在启动后，自身主轴跳动已>0.01mm，在这样的机床上完成加工任务难度可想而知。

　　(3)零件外形和孔的尺寸精度要求都非常高，分别为0.005mm和0.01mm，要求表面粗糙度值Ra=0.8μm。正常情况下需要在磨床上加工才能实现该图样要求。由于分厂内没有磨床设备进行精密加工，于是该任务必须由车床来完成。加工前首先对图样进行了仔细的研究，分析了多种加工方案，最终决定采取如下方法进行加工。

               （图一）
　　2.工艺参数的选择

　　根据钛合金材料特性，优选强度性能高、耐磨损性能较好、牌号为YW系列的刀具材料进行加工。

　　(1)刀具参数：选用主偏角为90°的正反外圆偏刀和横槽车刀各一把。在保证刀具切削强度的同时，为减小切削阻力，防止材料在切削过程中过热变形，刀具前角选择较大的20°～25°。为避免刀具后刀面在切削过程中与零件表面的急剧摩擦、粘结，刀具后角选择为5°～8°。

　　(2)切削参数：由于钛合金材料导热系数低、弹性模量小，加工过程中易产生粘结，所以在加工中切削参数值不易设置过大，主轴转速选择在350～500r/min，不宜过高。背吃刀量和进给量粗车时选择大一些，精车时选择小一些。

　　3.加工工艺方法

　　(1)粗车：首先使用横槽车刀将零件两端外形进行粗车(见图2)，单边留余量0.5mm。由于横槽车刀切削过程中阻力小、易断屑，所以使用横槽刀对两端外形粗车效果较好。但由于钛合金材料在加工中极易热变形，所以在切削过程中必须使用切削液进行充分冷却。

                        （图二）

　　(2)半精车：待零件彻底冷却后，再使用90°外圆偏刀将零件的基准外圆车出，通过软爪夹持零件外形，利用微米杠杆表校正零件外形(见图3)，使圆跳动达到0.005mm以内，对零件一头进行加工，不能一次加工到位，单边留余量0.1～0.2mm。

                        （图三）

　　(3)精车：①零件外形余量切除后，钻孔、镗孔，保证尺寸和精度要求。再次校正零件外形，保证尺寸精度在0.005mm以内，精车外形留余量0.05mm。由于双顶以两端内孔为定位基准，且零件最终精车前的外形余量较小(0.05mm)，所以钻孔和镗孔与精车外形在一次装夹找正中完成，并做好孔口倒角，为下一道双顶工序做好准备。
                  ②在机床上车一顶尖，将零件通过双顶的方法，使用正反偏刀对两头外形进行精车(见图4)，抛光零件外形，达到表面粗糙度值Ra=0.8μm的要求。

                           （图四）
总结：这种方法比较适合，作坊类小公司加工小批量零件使用，批量大的话，就需要使用端驱等一些稳定的工装夹具来加工

未来第一站 · 发表于 2017-8-3 00:09:21

让我想起工艺的一句话：以车代磨。

xiaobing86203 · 发表于 2017-8-3 10:15:21

这技术真是不得了了

liangquan6 · 发表于 2017-8-3 11:44:38

收藏了！

不是高级工程师 · 发表于 2017-8-3 12:01:44

床子跳动0.01，工件如何实现0.005的？没看明白。能再细说一下吗？谢谢！

ailaodao · 发表于 2017-8-3 12:06:27

此工件的难点我人为主要是一下方面
1、4mm这么长的孔如此高的精度，即使换到现在用高精度的数控车做也是很有难度的
2、两端台阶的同心度，如果没有磨床做的话，全部靠车加工确实挺考验工序的编排但难度不是很大（要求中只要求8mm跟18mm有同心度要求其他未做要求）
3、1丝的公差带，普车控制有难度
4、材料属于难加工材料
总结：我觉得采用文章中介绍的工艺只适合打样制作，小批量或者批量还是需要合理工艺编排，文章中所编写的工艺不能算是合格的量产工艺。
ps：现在能用普车做这个活的我估计整个区级地域能找到的人都屈指可数，即使把这个活放到数控走心上做也是属于比较有难度的活了）

韩寒11 · 发表于 2017-8-3 19:42:00

未来第一站发表于 2017-8-3 00:099 x' J; c& ]+ b
让我想起工艺的一句话：以车代磨。

严谨点是以普车代磨

韩寒11 · 发表于 2017-8-3 19:42:48

xiaobing86203 发表于 2017-8-3 10:15
, T* d( i/ F* \9 a7 m. ~这技术真是不得了了

都是逼出来的，设备都齐全的话，谁还想这个方法啊

韩寒11 · 发表于 2017-8-3 19:46:11

ailaodao 发表于 2017-8-3 12:06) g! {3 i+ B0 x' i5 V# q
此工件的难点我人为主要是一下方面7 d n/ ^8 |* C( r
1、4mm这么长的孔如此高的精度，即使换到现在用高精度的数控车做也是很 ...

确实现在能找到这样的技术工人是比较困难的，高端数控车，配备专业夹具，这个工件批量生产还是可以的

韩寒11 · 发表于 2017-8-3 19:47:02

不是高级工程师发表于 2017-8-3 12:01
4 C; ^7 T8 [4 Y& h1 r+ Q; _' \床子跳动0.01，工件如何实现0.005的？没看明白。能再细说一下吗？谢谢！

这个零件的工艺，打样还可以，批量生产的话，还是有难度的

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