在振動(dòng)壓路機(jī)中有一些典型的內(nèi)球面零件,如球鉸接頭(圖1),其內(nèi)孔形狀為半徑為R的球面,若采用手動(dòng)
車削,球面的加工精度不高且表面粗糙,與其它零件配合時(shí),不能實(shí)現(xiàn)良好的面接觸,裝配質(zhì)量難以保證。使用旋風(fēng)車削工具車削,雖然能夠保證加工質(zhì)量,但工具成本較高,制造較為復(fù)雜。我們根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),制訂了合理的加工工藝流程并設(shè)計(jì)了一套專用內(nèi)球面車削
夾具,可以保證該類零件的加工質(zhì)量。
*I+Q~4 圖1 球鉸接頭
1 夾具結(jié)構(gòu)和使用原理 S@Y39 如圖2所示,該夾具采用連桿可調(diào)式結(jié)構(gòu),由內(nèi)六角螺釘1、滑桿2、滑桿座3、圓柱銷4和10、左螺桿5、螺母6和8、調(diào)整螺母7、右螺桿9、莫氏錐柄11、刀桿12和陷入平鍵13組成;瑮U座3緊固在刀架上,滑桿2可在滑桿座3內(nèi)移動(dòng),并用陷入平鍵13定位。莫氏錐柄11固定在尾座中。兩圓柱銷4和10的中心距應(yīng)等于內(nèi)球面的加工尺寸R。旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母7,使其螺孔內(nèi)的左螺桿5和右螺桿9作相反方向的移動(dòng),從而改變兩圓柱銷的中心距,以適應(yīng)加工各類不同尺寸的內(nèi)球面。具體使用方法是:中拖板自動(dòng)徑向走刀或手動(dòng)進(jìn)刀帶動(dòng)刀架上的滑桿2進(jìn)行車削。
>eaaaq9B- 1.內(nèi)六角螺釘 2.借桿 3.滑桿座 4,10.圓柱梢 5.左螺桿
6,8.螺母 7.調(diào)整螺母 9.右螺桿 11.莫氏錐柄 12.刀桿 13.陷入平鍵 .d*8C,
圖2 夾具結(jié)構(gòu)圖
2 刀具類型及角度 3
{V>S,O3] 刀具為機(jī)夾式結(jié)構(gòu),刀片牌號(hào)為YT15,型號(hào)為3K1002B2;77桿部分選用45號(hào)鋼,
熱處理至HRC40~45,刀頭的裝夾方法如圖3所示。刀桿上的刀槽具有10°的安裝前角,使刀片在安裝后可獲得較大的前角,從而使切削輕快。刀片的幾何角度見圖4。
QnDg6m)+ 1.刀片 2.刀桿 3.墊圈 4.壓板 5.螺釘 D=$)n_F
圖3 刀具的裝夾方法
圖4 刀具的角度
3 加工設(shè)備 YQ}o?Q$z 設(shè)備選用C630車床,通過(guò)換裝不同尺寸的左螺桿5、右螺桿9和調(diào)整螺母7,該夾具可加工R為100~1300mm的內(nèi)球面。
Q/?$x*\> 4 加工過(guò)程 *v`eUQ: 由于內(nèi)球面的切削余量較大,且分布不勻,因此在加工時(shí)分為粗、精車兩道工序。加工時(shí),首先要根據(jù)零件圖紙球面尺寸來(lái)計(jì)算刀具切入深度和切入角度。已知該零件球面半徑SR=80mm,零件內(nèi)球面的直徑d為Ø110,如圖5所示。首先根據(jù)公式: sin2a= d
3'Rx=G' 圖5 切入深度的計(jì)算簡(jiǎn)圖
2SR
df=f62 式中:a——切入角,°
TzZq(?V d——內(nèi)球面表面直徑,mm
ni<(K
0~ SR——內(nèi)球面半徑,mm
<%^&2UMg 可得: sin2a= d = 110 =0.687
'R)Tn!6 2SR 2×80
Om<a<q 查表得知:2a=86°,則a=43°
f^e)O$N9] 球面切入深度t為:
V+\Wb[zDJ t=SR-SRcosa=80-80cos43°=80-58.51=21.49mm
TvM~y\s 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,調(diào)節(jié)車削深度時(shí),只需要同時(shí)移動(dòng)尾座軸和大拖板同方向、同距離即可。
"tZe>>I 5 切削用量選用 N+|d3X! 粗車時(shí),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;精車時(shí)切削速度V=150~250m/min,走刀量S=0.02~0.03mm/r,切削深度t=0.2mm。
yauvXosX 6 使用效果 ]|@^1we 該夾具操作簡(jiǎn)單,裝夾方便,有較寬的半徑調(diào)節(jié)范圍,通用性強(qiáng),使用效果好,加工零件的表面粗糙度小于3.2,且能夠提高工效,適于批量生產(chǎn)。