工件如圖1所示,材料為1Cr18Ni9Ti,焊接結構件。工件材料強度雖然不高,但塑性和韌性大,切削加工性差,加工硬化趨勢強烈,切削負荷大,導熱性差,加工時熱量易集中在切削刃上,產(chǎn)生積屑瘤,使刀具磨損加劇。加工的主要難點是工件精度要求高,薄壁,剛性差,容易引起裝夾變形。工件孔深且為盲孔,孔底部為球面,刀桿細長,車削時易產(chǎn)生振動。加工質量不易保證。
工藝分析
工件原來是在數(shù)控車床上加工,精加工時要求一次完成內孔及內球面的車削,在加工過程中不允許換刀。根據(jù)數(shù)控機床的加工特點,刀桿直徑只能做到f60mm。由于刀桿細長,剛性不足,強度低,在加工中刀桿產(chǎn)生振動較大,產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象,并使孔壁的粗糙度值增大,不但生產(chǎn)效率低,而且加工質量難以保證。
如果將刀桿直徑增大,則在加工內孔時,刀桿與孔壁間隙太小,引起排屑不暢,造成堵塞,冷卻潤滑液進入困難,刀具磨損加劇,從而影響加工精度。為了滿足生產(chǎn)的需要,使工件加工質量保持穩(wěn)定,提高生產(chǎn)效率,解決數(shù)控車床加工深孔的不足,設計了一種車削深孔內球面的專用刀具,可在普通車床上進行深孔內球面的加工。
刀具設計
設計專用刀具應在能使切屑順利排出的前提下,盡量提高刀桿的強度和剛度,避免加工過程中刀
按照工件的深度和內孔直徑,根據(jù)曲柄連桿機構的原理,設計的車削深孔內球面專用刀具如圖2所示。刀桿直徑110mm,長度約2000mm。
1.車刀 2.旋轉體 3.連桿 4.刀座 5.刀桿 6.拉桿軸
7.封板 8.定位軸、軸套、螺母、墊圈 9.銷軸
圖2