切向车削--加工径向轴密封座轴表面的新工艺(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-29 人气:1

本文章共1849字，分2页，当前第2页，快速翻页：

要成功实现切向车削工艺并和硬加工工艺相结合，需要使用一台适当的车床。这种机床要具有高度的刚性和优异的减震性。机床要具有很高的刀具轨迹精度和插补精度，以及很低的定位不确定度且位置变动范围Ps<1μm，才能保证其良好的几何精度。主轴和尾座顶尖必须保持很高的同轴度。机床必须在诸如加工时间延长、生产过程中断和环境温度变化等情况的生产条件下达到高精度。产生热量的切屑必须快速从机床上清除，如果零件需要达到很高精度，则机床必须采取适当的设计来防止机床内部由于切屑的累积造成的局部过热。由外界产生的振动影响必须降至最小，其负面影响必须通过振动的机器零部件来抵消。比如这也是为什么，电主轴比传统的带减速齿轮的电动机更适合作为驱动装置的原因（消除了齿轮和传动皮带产生的振动）。同时夹紧装置或工件夹紧过程产生的误差也必须降至最小，要防止或尽可能减小工件的不平衡。

在一台机床上用于一件零件的硬加工工艺和切向车削工艺的实际情况如下：

第一步对轴承座和端面进行传统的硬加工工艺。轴的这些部分可以按照图纸规定的要求加工完成。工件上的公差等级可以达到IT 5级。同时，在硬加工工艺阶段采用相对高的进给量对随后的径向轴密封环座的轴部分进行预加工。根据工件的稳定性和夹紧情况，在“预车削”过程中选择的切削深度使工件尺寸留有0.10到0.20mm的余量。在随后的切向车削过程中，表面在以vc=150-250m/min的切削速度和y轴方向的进给量达到fy=0.30mm的条件下加工而不产生扭曲。径向轴密封环座最大可以加工的宽度目前约为30 mm ，由切削刃的宽度和其倾斜角α来确定。这一加工宽度对于标准的径向轴密封环座已经足够了。切向车削能够达到的表面质量在Ra=0.2-0.6μm 和Rz=1-3μm的范围内。可以毫无问题地达到H11的标准的直径公差要求，在一些情况下，可以达到H7 的公差级别。

图 5 表示的是一根驱动轴在数控车床上完成硬加工工艺（所有直径，部分处于断续切削状态）后，在加工轴密封座时采用切向车削工艺的实际应用情况。

佳工机电网
图5：在一根轴上进行切向车削

4. 结论

采用新开发的切向车削工艺进行的轴表面加工实际上不产生扭曲现象。轴表面作为用于径向轴密封环的接触表面的表面质量和直径公差都得到了满足。系统的密封在实验室和实际现场的测试中已经得到了证实。切向车削为用户提供了生产率和经济方面的显著优势。与硬加工结合，本工艺可以极大地减少生产环节，并大量节约加工时间、投资成本和单位制造成本。

5. 公式符号及缩略语

Rz 测量的波峰到波谷高度 μm
Ra 平均粗糙度值 μm
Rmax 最大的波峰到波谷高度 μm
HRC 洛氏硬度值
H11 轴的直径公差
IT8 特徵的ISO标准的公差级别
H7 轴的直径公差
α 在x-y平面上测量的切削刃的倾斜角
vc 切削速度 m/min
ap 切削深度 mm
f 进给量 mm
fy y轴方向进给量 mm
Ps 位置分布范围 μm

• 三菱PLC在煤矿胶带运输机集控系统中的应用