典型内球面零件的车削加工
在振动压路机中有一些典型的内球面零件,如球铰接头(图1),其内孔形状为半径为R的球面,若采用手动车削,球面的加工精度不高且表面粗糙,与其它零件配合时,不能实现良好的面接触,装配质量难以保证。使用旋风车削工具车削,虽然能够保证加工质量,但工具成本较高,制造较为复杂。我们根据零件的结构特点,制订了合理的加工工艺流程并设计了一套专用内球面车削夹具,可以保证该类零件的加工质量。 e4qj .b
图1 球铰接头 1 夹具结构和使用原理 Z-|li}lDr 如图2所示,该夹具采用连杆可调式结构,由内六角螺钉1、滑杆2、滑杆座3、圆柱销4和10、左螺杆5、螺母6和8、调整螺母7、右螺杆9、莫氏锥柄11、刀杆12和陷入平键13组成。滑杆座3紧固在刀架上,滑杆2可在滑杆座3内移动,并用陷入平键13定位。莫氏锥柄11固定在尾座中。两圆柱销4和10的中心距应等于内球面的加工尺寸R。旋转调整螺母7,使其螺孔内的左螺杆5和右螺杆9作相反方向的移动,从而改变两圆柱销的中心距,以适应加工各类不同尺寸的内球面。具体使用方法是:中拖板自动径向走刀或手动进刀带动刀架上的滑杆2进行车削。 Wtv#h~jy9
1.内六角螺钉 2.借杆 3.滑杆座 4,10.圆柱梢 5.左螺杆 6,8.螺母 7.调整螺母 9.右螺杆 11.莫氏锥柄 12.刀杆 13.陷入平键 T 0 FZ7 图2 夹具结构图 2 刀具类型及角度 pX<a2FP 刀具为机夹式结构,刀片牌号为YT15,型号为3K1002B2;77杆部分选用45号钢,热处理至HRC40~45,刀头的装夹方法如图3所示。刀杆上的刀槽具有10°的安装前角,使刀片在安装后可获得较大的前角,从而使切削轻快。刀片的几何角度见图4。 nJVp.*S
1.刀片 2.刀杆 3.垫圈 4.压板 5.螺钉 j.QHkI1. 图3 刀具的装夹方法 图4 刀具的角度 3 加工设备 ~/`X*n& 设备选用C630车床,通过换装不同尺寸的左螺杆5、右螺杆9和调整螺母7,该夹具可加工R为100~1300mm的内球面。 {:Vf0Mhb 4 加工过程 $+:(f{Va* 由于内球面的切削余量较大,且分布不匀,因此在加工时分为粗、精车两道工序。加工时,首先要根据零件图纸球面尺寸来计算刀具切入深度和切入角度。已知该零件球面半径SR=80mm,零件内球面的直径d为Ø110,如图5所示。首先根据公式: sin2a= d vg5NY =O
图5 切入深度的计算简图 2SR XS0V:<+, 式中:a——切入角,° EE%s<_k` d——内球面表面直径,mm 2X@G" SR——内球面半径,mm wR7aQg 可得: sin2a= d = 110 =0.687 ;1LG&h,K 2SR 2×80 ~5t?C<wo 查表得知:2a=86°,则a=43° $ly0h W 球面切入深度t为: cztS]dcf>~ t=SR-SRcosa=80-80cos43°=80-58.51=21.49mm gEKO128 根据计算结果,调节车削深度时,只需要同时移动尾座轴和大拖板同方向、同距离即可。 pVOI5>f\ 5 切削用量选用 -fux2?8M 粗车时,切削速度V=50~80m/min,走刀量S=0.15~0.40mm/r,切削深度t=0.5~4mm;精车时切削速度V=150~250m/min,走刀量S=0.02~0.03mm/r,切削深度t=0.2mm。 a8h]n:! 6 使用效果 iUNnPJh 该夹具操作简单,装夹方便,有较宽的半径调节范围,通用性强,使用效果好,加工零件的表面粗糙度小于3.2,且能够提高工效,适于批量生产。
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