Инновационный метод обработки плоских деталей с глубокими канавками

Способ работы конкретно относится к способу токарной обработки главного клапана плоской детали с глубокой канавкой. Обработка Туофа с ЧПУ разработал специальный инструмент для обработки глубоких канавок на плоскости. Благодаря инновациям в конструкции и форме инструмента, а также рациональной организации процесса была завершена обработка плоских деталей с глубокими канавками.

Уровень техники: Способ механической обработки применяется в области токарной обработки и изготовления плоских деталей и деталей с глубокими канавками.

1. Структура деталей и технические требования.

Структура детали показана на рисунке 1-7. Материал детали — 2Cr13, который после черновой обработки необходимо закалить и отпустить. Твердость составляет 269~292HB. Допуск на размер внутреннего отверстия детали составляет φ42 мм. ° Значение шероховатости поверхности конуса составляет Ra=0.4 мкм, а значение шероховатости поверхности конуса внешнего круга 120° составляет Ra=0.4 мкм. Технические требования предусматривают, что твердость поверхности конуса при местной термообработке составляет 48 ~ 52HRC и соответствует соответствующим деталям.

Рисунок 1-7 Главный клапан детали

2. Анализ технологии обработки

Механическая обработка этой детали имеет следующие технические трудности:

(1) Глубина торца плоского паза составляет 175 мм от левого торца детали и 80 мм от торца при размере φ90 мм. Пространство в глубокой канавке мало, объем резания большой, удаление стружки затруднено.

(2) Режущая способность нержавеющей стали низкая, в основном из-за: ① Высокой пластичности, что приводит к серьезному упрочнению во время обработки и увеличивает сопротивление резанию. ②Высокая температура резания облегчает износ инструмента. ③Легко приклеить нож и создать нарост на кромке. ④ Чипсы нелегко скрутить и сломать.

3. Технические меры

Ввиду вышеизложенных трудностей обработки были приняты следующие технические меры:

(1) Разработать и изготовить специальный инструмент для обработки глубоких канавок на токарной плоскости. Когда Токарный станок с ЧПУ плоская канавка, одна из вершин инструмента для обработки канавок эквивалентна токарному отверстию. Чтобы избежать взаимодействия между токарным инструментом с ЧПУ и дуговой поверхностью заготовки, задняя часть инструмента на кончике инструмента выполнена в виде дуги в соответствии с диаметром дуги плоской канавки. форму и обеспечить определенный угол наклона спинки. Другой кончик инструмента для обработки плоских канавок эквивалентен повороту внешнего круга. При токарной обработке плоской глубокой канавки кончик инструмента очень длинный, жесткость низкая, и легко вызвать вибрацию. Он также выполнен в виде дуговой поверхности и гарантированно имеет определенный задний угол.

Нож для нарезки канавок состоит из трех сварочных частей: зажимной части, корпуса дуговой поверхностной фрезы и твердосплавной режущей головки:

①Зажимная часть изготовлена ​​из стали 45.
②Корпус двухдуговой фрезы изготовлен из стальной трубы 30CrMnSi с внешним диаметром φ140 мм и внутренним отверстием φ128 мм, обработанной на полосы горизонтальным фрезерованием. Чтобы увеличить прочность корпуса фрезы, твердость закалки при термообработке составляет 38 ~ 42HRC.
③Режущая головка из твердого сплава изготовлена ​​из YG8N, YW1, YW2, тип лезвия — C304.

Геометрические параметры канавочного ножа и характеристики резания:

①Лентчатая стружка обеспечивает высокую производительность сверления, когда видит шов. Метод нарезания канавок улучшает условия снятия стружки, продлевает срок службы инструмента в 3 раза, повышает эффективность производства в 1 раз.
②Большой передний угол сочетается с отрицательной фаской, а кончик инструмента имеет закругленный угол R1 мм, что снижает силу резания, укрепляет режущую кромку и увеличивает срок службы инструмента. Конструкция инструмента для нарезания канавок показана на рисунке 1-8.

Рисунок 1-8 Специальный нож для канавок

(2) Спроектируйте и изготовьте держатель инструмента с круглым зажимом с внутренним отверстием для решения проблем обработки внутренней резьбы M48 × 2, внутреннего отверстия диаметром 42 мм и внутреннего отверстия диаметром 30 мм, а также пустого инструмента с внутренним отверстием. Структура показана на рисунке 1-9.

Рисунок 1-9 Державка инструмента с круглым зажимом и внутренним отверстием

(3) Спроектируйте и изготовьте держатель инструмента с внутренним отверстием стола для инструментов, который решает проблему обработки конуса с диаметром большого конца φ200 мм и диаметром малого конца 168 мм. Структура показана на рисунке 1-10.

Рисунок 1-10 Держатель инструмента с внутренним отверстием стола ножей

4. План процесса токарной обработки с ЧПУ

План процесса, принятый CNC-обработка это:

①Черновая обработка: внешний диаметр черновой обработки составляет φ239 мм, контрольная длина — 298 мм, внутренний диаметр отверстия — φ143 мм, глубина — 90 мм.
② Закалка и отпуск, 280~320HBW.
③Токарная обработка, внутреннее отверстие φ42 мм, φ24 мм, поверхность T с припуском Ra=0.4 мкм 0.4–0.5 мм, внешний круг φ235 мм, поверхность S Ra=0.4 мкм с припуском 0.6–0.7 мм, диаметр большого конца φ200 мм, Конус диаметра малого конца составляет φ168 мм, а объем чистовой обработки с ЧПУ составляет 2–3 мм.
④ Токарная обработка с ЧПУ, контроль конусности диаметра большого конца φ200 мм и диаметра малого конца φ168 мм.
⑤ Нарисуйте линию.
⑥Вертикальное фрезерование, круговое распределение 4×12.
⑦ Плоскогубцы 6×φ25 мм равномерно распределены по окружности, 3×φ11 мм, 4×φ10 мм равномерно распределены по окружности.
⑧Закалка поверхности, твердость 45~48HRC (во внутреннем отверстии с допуском, поверхность конической поверхности T Ra = 0.4 мкм, поверхность конической поверхности S внешнего круга Ra = 0.4 мкм).
⑨ Наружное шлифование, φ235 мм на фото.
⑩ Внутреннее шлифование, φ42, рис. мм, φ24, рис. мм, для обеспечения допуска по положению.
⑪ Токарный патрон одинарного действия с ЧПУ выровнен, чтобы обеспечить допуск положения заготовки. Коническая Т-поверхность внутреннего отверстия Ra=0.4 мкм обрабатывается (инструмент для сварки внутреннего отверстия YT726), а инструмент из кубического нитрида бора используется для точения внешнего круга Ra=0.4 мкм. Сузьте поверхность S и отполируйте ее алмазной абразивной пастой Ra=0.4 мкм.