一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)計(jì)機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其是一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于擁有復(fù)雜表面的工件，為滿足粗糙度Ra< 0.4,并且變形在可控范圍內(nèi)。一般 的加工方法有兩種:一是采用拋光處理，利用柔性拋光工具和磨料顆粒等拋光介質(zhì)對(duì)工件 表面進(jìn)行修飾加工，對(duì)于異形結(jié)構(gòu)件，需先使用拋光機(jī)加工非曲面部分，之后采用人工拋光 的方式完成異形曲面等部分的加工，該種方法耗費(fèi)的人力物力較高，相關(guān)面很難均勻、光滑 過渡，工件的幾何精度難以保證;另一種方法是用豪克能高頻沖擊金屬表面，利用復(fù)合能量 使得表面產(chǎn)生壓縮塑性變形，這種方法相對(duì)于第一種方法穩(wěn)定性較高，幾何精度明顯提高， 但是加工范圍有限，無(wú)法進(jìn)行非常規(guī)曲面結(jié)構(gòu)的加工，且所需工藝余量較大，通用加工性 差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種通用加工性好，可 拓寬普通車床加工范圍，加快生產(chǎn)速率，避免發(fā)生崩刃、刮傷表面的一種降低復(fù)雜表面粗糙 度的加工工藝方法。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工 藝方法，用于加工異形結(jié)構(gòu)的復(fù)雜表面，精車工序包括如下三檔車削：
[0005] 1)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第一檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.7~ 0.8mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為50r/s，不使用冷卻液；
[0006] 2)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第二檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.15~ 0.25mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為100r/s;
[0007] 3)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第三檔切削，刀具采用滾光刀，進(jìn)給量為0.05~ 0.08mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為110r/s，使用冷卻液冷卻。
[0008] 進(jìn)一步的，車床機(jī)車加工主軸直徑為200mm。
[0009] 為了在加工時(shí)避免出現(xiàn)崩刃、刮傷表面的情況，在通過車床進(jìn)行第二檔切削時(shí)，使 用冷卻液進(jìn)行冷卻。
[0010]優(yōu)選的，滾光刀的刀頭為球形頭。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法， 通過設(shè)置三檔車削，選擇合適刀具和切削參數(shù)，合理分配加工余量，控制精車粗糙度梯度， 可精車工件表面至其表面粗糙度Ra小于等于0.4，達(dá)到加工要求，且可降低薄壁或者細(xì)長(zhǎng)等 結(jié)構(gòu)的工件在加工過程中變形的風(fēng)險(xiǎn)，通用加工性好，可拓寬普通車床加工范圍，加快生產(chǎn) 速率，避免發(fā)生崩刃、刮傷工件表面。
【附圖說明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0013] 圖1是本發(fā)明復(fù)雜工件車削加工余量分布圖。
[0014] 圖2是圖1中A處的放大圖。
[0015]圖3是粗糙度梯度一余量對(duì)應(yīng)表。
[0016]圖中1.熱處理后工件表面外圓2.第一檔車削后工件表面外圓3.第二檔車削后 工件表面外圓4.成品外圓
【具體實(shí)施方式】
[0017] 現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意 圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0018] 如圖1和圖2所示的復(fù)雜工件車削加工余量分布圖，針對(duì)異形結(jié)構(gòu)件的表面，經(jīng)熱 處理（調(diào)質(zhì)或滲碳淬火）后，變形較明顯，粗糙度等級(jí)Ra>6.3,在此種狀態(tài)下精車表面至其 表面粗糙度Ra小于0.4，加工難度高。精車工序需分三檔進(jìn)行車削，通過實(shí)驗(yàn)，可得出合理的 加工余量、合適刀具和切削參數(shù)、精車粗糙度梯度，保證經(jīng)過三檔車削，工件表面粗糙度可 達(dá)到目標(biāo)值，具體見下表1。
[0019]
[0020] 表 1
[0021] 結(jié)合實(shí)驗(yàn)與記錄，當(dāng)使用車床加工復(fù)雜曲面，在大切削量、高轉(zhuǎn)速的情況下，由于 零件硬度較高（例：滲碳淬火后硬度=59~63HRC，有效層深1~1.4mm)，無(wú)法直接使用滾壓 刀具對(duì)表面進(jìn)行滾壓處理，易造成崩刃、刮傷表面的現(xiàn)象。故而，可先使用普通車刀將零件 表面粗糙度梯度降低兩個(gè)等級(jí)，由Ra>6.3車至Ra ? 1.4~1.7后，留有0.06mm左右加工余量 給滾光刀進(jìn)行滾壓處理。第二次車削保證粗糙度目標(biāo)值Ra小于1.7(臨界值）、余量介于 0.05mm~0.08mm之間，滿足如圖3所示的粗糙度梯度與余量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0022] 于是，根據(jù)實(shí)驗(yàn)與記錄，可設(shè)計(jì)一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，用于加 工異形結(jié)構(gòu)的復(fù)雜表面，車床機(jī)車加工主軸直徑為200mm，通過設(shè)置三檔車削，選擇合適刀 具和切削參數(shù)，合理分配加工余量，控制精車粗糙度梯度，可精車工件表面至其表面粗糙度 Ra小于等于0.4,達(dá)到加工要求，且可降低薄壁或者細(xì)長(zhǎng)等結(jié)構(gòu)的工件在加工過程中變形的 風(fēng)險(xiǎn)，通用加工性好，可拓寬普通車床加工范圍，加快生產(chǎn)速率，避免發(fā)生崩刃、刮傷工件表 面。具體精車工序包括如下步驟：
[0023] 1)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第一檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.7~ 0.8mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為50r/s，不使用冷卻液。將表面粗糙度Ra >6.3的工件，粗糙度車削降至 3.0~3.2〇
[0024] 2)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第二檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.15~ 0.25mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為100r/S，將進(jìn)行第一檔車削后表面粗糙度在3.0~3.2的工件，車削至表 面粗糙度在1.4~1.7。為了在加工時(shí)避免出現(xiàn)崩刃、刮傷表面的情況，在通過車床進(jìn)行第二 檔切削時(shí)，使用冷卻液進(jìn)行冷卻。
[0025] 3)通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第三檔切削，刀具采用滾光刀，進(jìn)給量為0.05~ 0.08mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為110r/s，將進(jìn)行了第二檔車削后表面粗糙度在11.4~1.7的工件，車削 至表面粗糙度Ra< 0.4,使用冷卻液冷卻。優(yōu)選的，滾光刀的刀頭為球形頭。
[0026]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，用于加工異形結(jié)構(gòu)的復(fù)雜表面，其特征 是:精車工序包括如下三檔車削： 1) 通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第一檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.7~0.8mm， 機(jī)床轉(zhuǎn)速為50r/s，不使用冷卻液； 2) 通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第二檔切削，刀具采用普通機(jī)夾刀，進(jìn)給量為0.15~ 0.25mm，機(jī)床轉(zhuǎn)速為100r/s; 3) 通過車床對(duì)工件表面進(jìn)行第三檔切削，刀具采用滾光刀，進(jìn)給量為0.05~0.08mm，機(jī) 床轉(zhuǎn)速為1l〇r/s，使用冷卻液冷卻。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，其特征是:所述的 車床機(jī)車加工主軸直徑為200mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，其特征是:在通過 車床進(jìn)行第二檔切削時(shí)，使用冷卻液冷卻。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，其特征是:所述的 滾光刀的刀頭為球形頭。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低復(fù)雜表面粗糙度的加工工藝方法，通過設(shè)置三檔車削，使用普通機(jī)夾刀將工件表面粗糙度梯度降低兩個(gè)等級(jí)，再由滾光刀進(jìn)行滾壓處理，使精車工件表面至其表面粗糙度Ra小于等于0.4，達(dá)到加工要求。本發(fā)明設(shè)置三檔車削，通用加工性好，可拓寬普通車床加工范圍，加快生產(chǎn)速率，避免發(fā)生崩刃、刮傷工件表面，且可降低薄壁或者細(xì)長(zhǎng)等結(jié)構(gòu)的工件在加工過程中變形的風(fēng)險(xiǎn)。
【IPC分類】B23B1/00
【公開號(hào)】CN105458298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510917481
【發(fā)明人】楊智文, 李春明, 肖圣亮, 萬(wàn)衛(wèi)平, 王曉冬
【申請(qǐng)人】常州天山重工機(jī)械有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日