图1
图2
图3
转向节销零件(图1)有如下特点：
- 材料为42CrMoS4V，属中碳钢，并已调质过，硬度较高为300～350HB，强度为1000～1200MPa；
- 零件的尺寸精度很高，其中有两处为IT5～IT6(即2-Ø33.333-0.013，两处为IT6(即Ø32t6和Ø40n6)；
- 有一个带45°(+15°)斜角的越程槽；
- 其他三个配合面与基准A的同轴度为0.02。
- 四个有配合要求的表面，粗糙度要求为Rz10µm(在Ra1.6～3.2µm之间)。
根据零件自身特点及我厂现有设备水平，制定工艺路线为锯切—车端面、打中心孔—车另一端面及外圆、钻孔、攻丝—粗、精车外圆—清洗。
因前几项工序简单在此略，现着重谈粗、精车外圆。经过前三道工序的加工，工件已由Ø42mm的棒料加工成为半成品(图2)。这道工序在大宇重工(DAEWOO)数控车(型号为PUMA12L-B，主轴电机功率22kW，主轴最高转速2500r/min)上加工。
- 工步1：清理卡盘，装卡工件 采用两顶尖装卡工件，该卡盘的结构如图3所示，其主要特点是卡盘的中心有一个端部镶硬质合金的死顶尖，起定位作用，它的三个卡爪是浮动的，仅起夹紧的作用，而不再起自动定心的作用，这就不会造成过定位。加工工件前，必需对机床卡盘和它上面的顶尖进行校正，保证顶尖的跳动在0.003mm以内。另外，装在尾座上的顶尖也必需校正，将其跳动控制在0.01mm以内，而顶尖本身也要具有一定的回转精度。
- 工步2：粗车外轮廓 卡盘和尾座顶尖的夹紧压力分别为1.5MPa和1.0MPa，并且在精车前一直保持不变。由于工件的材料硬度较高，我们采用了GC4015(比原来用的GC4025更耐磨的牌号)山特维克(SANDVIK)的刀片，切削速度为160m/min。
- 工步3：半精车外轮廓，除Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四处留0.1mm作精车余量外，其余各处加工至图纸要求。
我们选了一把副偏角(c′r=52°)较大的刀具(MVJNR2525M16)，将带45°(+15°)斜角的越程槽也一起车出来，而不必采用成型刀具，节省了非标刀具的费用。我们仍采用了山特维克牌号为GC4015的刀片，刀尖圆角半径为R0.4mm，不但解决了车削振动的问题，而且也解决了表面粗糙度的问题。 - 工步4：车螺纹M18×1.5。
- 工步5：精车Ø32t6、2-Ø33.333-0.013、Ø40n6四个配合面至图纸要求。这一工步是加工的重点和难点。因此在加工好M18×1.5的螺纹后精车外圆前要松卡盘，再重新夹紧工件，但卡盘的夹紧压力减小为0.6MPa，这主要是为了保证工件的同轴度。松开卡盘和重新低压夹紧工件这两个动作已写入程序，完全由机床自动完成。尾座顶尖的夹紧压力仍保持不变。精车刀具选用金属陶瓷刀片(附表)，其优点是：刀具的寿命得到显著的提高(比一般刀具提高275%)；切削速度提高40%多；比硬质合金刀片便宜(指相同规格)；加工过程中工件的尺寸较为稳定，不必经常进行刀补，节省了大量辅助时间。同一把刀具在加工同一工件的四个不同部位时，我们调用了四个刀补，它们分别控制一个尺寸，这样就可实现对每个尺寸独立进行补偿。另外，为了使加工的过程较为稳定，减少废品率，每天在正式加工工件前，都要求操作者对机床预热半小时，并对精车刀具进行预热。
通过采取上述一系列措施，我们顺利地生产出符合图纸要求的零件，并把废品控制在1%以内，而加工一个零件所需的时间为4.5min(包括装卸时间在内)。
厂家
材质
(m/min)
(mm/r)
(件/刃)
4015
合金
5015
陶瓷
陶瓷
陶瓷
冷却液的正确选择也是至关重要的，它直接影响刀具的寿命和工件表面粗糙度。冷却液我们采用了亚拉(Aral)公司的450EP，浓度为6%。
综上所述可清楚地看到，我们所采用的工艺方案同“磨削法”相比优点是：效率高；废品率很低；降低了工件的成本；大大减轻了工人的劳动强度(与在普通磨床上加工相比)；工序少，有利于生产调度；节省设备
