專利名稱：一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金剛石滾輪機(jī)械制造的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法。
背景技術(shù)：
金剛石滾輪又稱金剛石砂輪修整器，是現(xiàn)代金剛石工具的重要一種，是緩進(jìn)給磨削必須的砂輪修整工具。它一次切入的方式在砂輪上制造出復(fù)雜成型面，并保證其尺寸精度，大大提高了生產(chǎn)效率。金剛石滾輪加工技術(shù)是精密機(jī)械加工技術(shù)，金剛石滾輪作為修整工具中高科技的產(chǎn)品，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、軸承、液壓和精密工程工業(yè)中，如飛機(jī)渦輪葉片榫齒、各種測量卡尺、軸承等產(chǎn)品的成型磨削加工。精車陰模是制造金剛石滾輪的一個(gè)關(guān)鍵工序，尤其是榫齒型狀的金剛石滾輪，陰模加工難度很大，因?yàn)殚君X設(shè)計(jì)要求齒距、角度及R公差都很小，齒距公差僅為O. 003mm，其·它的尺寸公差也在O. 02mm以內(nèi)。所有的型面尺寸必須符合圖紙要求，有一個(gè)尺寸超差就會(huì)使該滾輪報(bào)廢。目前，金剛石滾輪的陰模車削加工都是在普通車床上采用雙手趕刀法加工，并用樣板檢測內(nèi)腔型面，單件加工時(shí)間為30小時(shí)，且質(zhì)量較為不理想，合格率低，滿足不了陰模的齒型、齒距及角度的精度要求。對(duì)生產(chǎn)效率及質(zhì)量影響較大。為了解決該問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員改進(jìn)了大量的加工方法以提高金剛石滾輪陰模車削加工精度，然而得到的金剛石滾輪其加工質(zhì)量仍不理想，質(zhì)量不穩(wěn)定，合格率低，滿足不了葉片榫齒等加工產(chǎn)品的精度要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種滿足高精度砂輪修整工具磨削零件精度要求的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，該方法加工精度極高，能夠保證零件加工的技術(shù)要求，與其它加工方法相比，該方法能夠提高生產(chǎn)效率4-5倍、提高金剛石滾輪精度80%以上。本發(fā)明具體提供了一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下(I)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為O度、后角為8度；(2)、樣板刀的安裝找正刀上基面和側(cè)基面在O. 002mm以內(nèi)；(3)、車加工陰模陰模的半精車加工粗車時(shí)留3 5mm余量，然后進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)、吹砂，硬度為HRC27 30 ;用普通車刀加工陰模內(nèi)孔，留I 2mm余量；陰模的精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為6 8轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為O. 02 O. 03mm ；最終精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為2 4轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為O. 005 O. Olmm0
加工金剛石滾輪陰模時(shí)刀具所承受的力比車削一般鋼件要大，為了減少樣板刀的負(fù)荷和切削力增大所引起的振動(dòng)，要適當(dāng)增加樣板刀的強(qiáng)度，而且還要保持刃口鋒利，選用后角為8度，減小了后刀面與加工表面間的磨擦，降低加工表面質(zhì)量，并提高樣板刀耐用度。增大后角可減小加工表面上的彈性復(fù)層與后刀面的接觸長度，從而減小后刀面的磨擦與磨損。增大后角，楔角則減小，刃口越鋒利。本發(fā)明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于樣板刀材料最好選擇硬度高，強(qiáng)度高，耐磨性好，紅硬性高，并有足夠韌性的W9Mo3Cr4V高速鋼。本發(fā)明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于陰模材料選用45# 鋼。本發(fā)明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模精車加工時(shí)采用潤滑液潤滑，所述潤滑液是體積比為煤油植物油=7 3的混合油。大量實(shí)驗(yàn)表明，該潤滑液潤滑效果最好，即能降低陰模內(nèi)孔型面的表面粗糙度，又可延長樣板刀的耐用度。
本發(fā)明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于加工時(shí)用千分表擺動(dòng)讀數(shù)要有規(guī)律，擺動(dòng)幅度不變，且在陰模的半精車加工時(shí)，用千分表擺動(dòng)讀數(shù)要穩(wěn)定在O. Imm以內(nèi)；陰模的精車加工和最終精車加工時(shí)，用千分表擺動(dòng)讀數(shù)要穩(wěn)定在O. 003_以內(nèi)。這樣能滿足工件回轉(zhuǎn)精度的要求。采用本發(fā)明提供的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，單件加工時(shí)間為6-7. 5小時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其生產(chǎn)效率提高了 4-5倍，并且產(chǎn)品精度提高了 80%左右，現(xiàn)以應(yīng)用于各種高精度的曲線型面、窄槽的車削加工。該方法滿足了蠕動(dòng)磨削的高精度砂輪修整工裝的精度要求。采用本發(fā)明方法制造出來的載體陰模制造金剛石滾輪，能夠得到高精度的金剛石滾輪，并可將葉片毛坯一次加工成型。生產(chǎn)效率高，型面精度高，而且互換性好。


圖I樣板刀廓形圖；圖2樣板刀安裝主視圖；圖3樣板刀安裝俯視圖；圖4加工時(shí)監(jiān)測切削受力情況示意圖；圖5陰模剖面圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I(I)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，(其廓形圖見圖I)前角為O度、后角為8度，樣板刀是采用W9Mo3Cr4V高速鋼制備而成。(2)、樣板刀的安裝保證樣板刀安裝位置正確，先用磁力表座放在車床道軌上，用千分表找正樣板刀上基面，左右移動(dòng)大拖板反復(fù)測量平行度，要用墊片調(diào)整到與機(jī)床中心等高為止，擰緊刀架螺栓直至調(diào)平為止，然后調(diào)整垂直度松開小拖板固定的兩個(gè)螺拴以旋轉(zhuǎn)刀架角度來調(diào)整垂直度，找正樣板刀的上基面和側(cè)基面在O. 002mm以內(nèi)(樣板刀安裝主視圖、俯視圖如圖2、3所示)。
(3)、車加工陰模陰模的半精車加工陰模材料選用45#鋼，粗車時(shí)留4mm余量，然后進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)、吹砂，硬度為HRC27 30 ;先用普通車刀加工陰模內(nèi)孔，參照樣板刀和圖紙來對(duì)內(nèi)形的形狀與尺寸留Imm余量，然后調(diào)整好刀架、拖板的間隙，間隙越小越好，以防產(chǎn)生誤差。半精加工時(shí)要注意車型面時(shí)刀與陰模軸線方向不能有竄動(dòng)，千分表擺動(dòng)讀數(shù)穩(wěn)定在O. Olmm (力口工時(shí)監(jiān)測切削受力情況示意圖如圖4所示)。陰模的精車加工根據(jù)陰模圖紙圖號(hào)選擇相同圖號(hào)的樣板刀(樣板刀廓形如圖I所示)，裝夾樣板刀進(jìn)行精車內(nèi)孔型面。樣板刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為單一的縱向進(jìn)給，機(jī)床要用手動(dòng)控制，其轉(zhuǎn)速保證在6轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量保證在O. 03mm，潤滑液采用體積比為煤油植物油=7 3的混合油。移動(dòng)中拖板開始加工，千分表擺動(dòng)讀數(shù)穩(wěn)定在O. 002mm。在型面全車出后，將樣板刀卸下，然后用平磨將樣板刀的前刀面磨損印磨掉，保證切削刃鋒利，在前刀面時(shí)，型面上產(chǎn)生一些毛刺，用油石把毛刺去掉，再用工具顯微鏡進(jìn)行檢查合格后，將樣板刀裝夾好進(jìn)行最終精車加工。
最終精車加工首先把樣板刀型面和已經(jīng)車好的型面對(duì)好，用目測和用照明燈照射樣板刀與工件的透光度來確定樣板刀的正確位置，保證沒有間隙，必須與原型面形狀吻合。樣板刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為單一的縱向進(jìn)給，用手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為4轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量保證在O. 008mm，用目測看切削形態(tài)是否連續(xù)不斷屑的排出，如果無法看到就停車，觀察陰模內(nèi)型光度和粗糙度是否一致，并計(jì)算中拖板的刻度來確定整個(gè)型面是否全部車到。加工時(shí)千分表擺動(dòng)讀數(shù)穩(wěn)定在O. 002mm。最后不進(jìn)刀使陰模再轉(zhuǎn)幾圈后將樣板刀卸下。旋轉(zhuǎn)卡盤，用千分表測量陰模內(nèi)孔的圓跳動(dòng)是否合格(合格標(biāo)是內(nèi)孔圓跳動(dòng)形位公差在Φ0. 001mm)。然后用萬能工具顯微鏡檢查樣板刀型面直徑尺寸符合圖紙尺寸。內(nèi)孔型面車好后，再車一端面及外徑，并在端面及外徑上車出基準(zhǔn)環(huán)槽，保證內(nèi)孔型面中心線與環(huán)槽同軸及垂直。(如圖5所示)
權(quán)利要求
1.一種金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下 (1)、樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為O度、后角為8度； (2)、樣板刀的安裝找正刀上基面和側(cè)基面在O.002mm以內(nèi)； (3)、車加工陰模 陰模的半精車加工粗車時(shí)留3 5mm余量，然后進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)、吹砂，硬度為HRC27 30 ;用普通車刀加工陰模內(nèi)孔，留I 2mm余量； 陰模的精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為6 8轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為O. 02 O. 03mm ； 最終精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為2 4轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為O. 005 O. 01mm。
2.按照權(quán)利要求I所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于所述樣板刀采用W9Mo3Cr4V高速鋼制備而成。
3.按照權(quán)利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于所述陰模的材料為45#鋼。
4.按照權(quán)利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模精車加工時(shí)采用潤滑液潤滑，所述潤滑液是體積比為煤油植物油=7 3的混合油。
5.按照權(quán)利要求I或2所述金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于在陰模的半精車加工時(shí)，用千分表擺動(dòng)讀數(shù)要穩(wěn)定在O. Imm以內(nèi)；陰模的精車加工和最終精車加工時(shí)，用千分表擺動(dòng)讀數(shù)要穩(wěn)定在O. 003mm以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種滿足高精度砂輪修整工具磨削零件精度要求的金剛石滾輪載體陰模的車削加工方法，其特征在于，具體工藝流程如下(1)樣板刀的確定樣板刀的主切削刃是一條曲線，前角為0度、后角為8度；(2)樣板刀的安裝找正刀上基面和側(cè)基面在0.002mm以內(nèi)；(3)車加工陰模陰模的半精車加工粗車時(shí)留3～5mm余量，然后進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)、吹砂，硬度為HRC27～30；用普通車刀加工陰模內(nèi)孔，留1～2mm余量；陰模的精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為6～8轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為0.02～0.03mm；最終精車加工手動(dòng)控制機(jī)床轉(zhuǎn)速為2～4轉(zhuǎn)/分，樣板刀進(jìn)給量為0.005～0.01mm。
文檔編號(hào)B23B1/00GK102909393SQ20121030851
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者洪家光, 肇紅軍 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司