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主页平面深槽零件加工方法的创新
发布日期：2022年11月2日 
本操作方法具体涉及平面深槽零件主阀的车削加工方法。拓发数控加工设计了用于平面深槽加工的专用开槽刀具。通过刀具结构和形状的设计创新以及工艺流程的合理安排，完成了平面深槽零件的加工。
背景技术该加工方法应用于批量车削加工及平面、深槽零件制造领域。
1、零件结构及技术要求
该部分结构如图1-7所示。该零件材质为2Cr13，粗车后需进行调质处理。硬度为269~292HB。零件内孔尺寸公差为φ42mm。 ° 锥面表面粗糙度值为Ra=0.4μm，外圆120°锥面表面粗糙度值为Ra=0.4μm。技术要求规定锥面局部热处理硬度为48~52HRC，并与有关零件相配套。
图1-7 某部位主阀
2、加工工艺分析
该零件的加工存在以下技术难点：
(1)平面槽端面距零件左端面深175mm，距尺寸为φ80mm的端面90mm。深槽处空间小，切削量大，排屑困难。
(2)不锈钢的切削性能较差，主要表现在：①塑性较高，使加工时加工硬化严重，切削阻力增大。 ②切削温度高，刀具易磨损。 ③容易粘刀、产生积屑瘤。 ④ 切屑不易卷曲、断裂。
三、技术措施
针对上述加工难点，采取了以下技术措施：
（1）设计并制造一种用于车削平面深槽的专用切槽刀具。在数控车削平面槽时，切槽刀具的一个刀尖相当于车削一个孔。为了避免数控车刀与工件弧面发生干涉，该刀尖的后缘根据平面槽弧面的直径加工成弧形，并保证一定的后角。平面切槽刀具的另一个刀尖相当于车削外圆。在车削平面深槽时，该刀尖较长，刚性较差，容易产生振动。因此，该刀尖也加工成弧形，并保证一定的后角。
切槽刀由夹紧部分、圆弧面刀体、硬质合金刀头三个焊接部分组成：
①夹紧部分采用45钢制成。
②双圆弧面刀体采用30CrMnSi钢管，外径φ140mm，内孔φ128mm，经卧铣加工成条状。为了增加刀体强度，热处理淬火硬度为38~42HRC。
③硬质合金刀头采用YG8N、YW1、YW2，刀片型号为C304。
开槽刀几何参数及切削特点：
①带状切屑见缝时具有较强的钻削性能。该切槽方法改善了排屑条件，使刀具使用寿命延长3倍，生产效率提高1倍。
②大前角配合负倒角，刀尖采用R1mm圆角，减小切削力，强化切削刃，增加刀具寿命。切槽刀具的结构如图1-8所示。
图1-8 专用开槽刀
(2)设计制造圆夹紧内孔刀柄，解决车削M48×2内螺纹、φ42图mm和φ30mm内孔、内孔空刀的加工问题。其结构如图1-9所示。
图1-9 圆形夹紧内孔刀架
(3)设计制造刀台内孔刀柄，解决了大端直径φ200mm和小端直径φ168mm的锥度加工问题。其结构如图1-10所示。
图1-10 刀台内孔刀架
4.数控车削工艺方案
数控加工采用的工艺流程方案如下：
①粗车，粗车外径φ239mm，控制长度298mm，内孔直径φ143mm，深度90mm。
② 调质，280~320HBW。
③半精车，内孔φ42mm、φ24mm，T面Ra=0.4μm余量0.4~0.5mm，外圆φ235mm，Ra=0.4μm S面余量0.6~0.7mm，大端直径φ200mm，小端直径锥度为φ168mm，CNC精加工量为2~3mm。
④数控车削，控制大端直径φ200mm、小端直径φ168mm的锥度。
⑤ 画一条线。
⑥立式铣削，4×12圆形分布。
⑦ 钳子，6×φ25mm沿圆周均布，3×φ11mm、4×φ10mm沿圆周均布。
⑧表面淬火，硬度45~48HRC（内孔有公差处，锥面T面Ra=0.4μm，外圆锥面S面Ra=0.4μm）。
⑨ 外圆磨削，图中φ235mm。
⑩ 内圆磨削，φ42图mm、φ24图mm，保证位置公差。
⑪ 数控车削单动卡盘对中，保证工件的位置公差。加工内孔Ra=0.4μm的圆锥T面（YT726内孔焊接刀具），用立方氮化硼刀具车削外圆Ra=0.4μm。锥面S面，用金刚石研磨膏抛光Ra=0.4μm。
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