生产中以车代磨技术运用

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车削和磨削加工都是机械加工中应用很广泛的方法之一，主要都是用于轴类和盘类回转体零件的加工。磨削加工主要用于零件的精加工，特别是在难以切削的高硬度材料，如淬硬钢的加工。随着现代制造技术的发展，越来越多的新型刀具材料不断运用在数控机床上，特别是数控车削上，数控硬车削在实际生产中的优越性比磨削加工越来越显著。一般认为淬硬钢硬度达45HRC以上的车削加工就是硬车削。

1．螺母套

如图1所示零件螺母套，材料为4Crl3，淬火硬度55～61HRC，内外圆尺寸公差较小，端面及内外圆表面粗糙度值要求R=0．8m，且内外圆同轴度要求0．012mm。此件外形结构简单，但表面粗糙度及形位公差要求较严。因为此件是出口产品，零件合格接受条件极为严格，精加工时稍有不慎，就会引起尺寸及形位公差超差，造成报废。原先工艺为下料28mm长43mm，粗车外圆两道环槽(2．3)mm×24H11、根部4个R0．5mm粗车到尺寸，右端台阶12mm长3mm，根部R1．5mm：~lJ尺寸，钻攻M6到尺寸，其余端面及外圆全部单面留0．1～0．2mm粗车成形；采用真空气淬，硬度达N55～61HRC；内圆磨20H8~0尺寸，同时并靠磨端面，保证尺寸及表面粗糙度要求；内孔20H8穿心棒磨外圆26h8~lJ尺寸，保证外圆尺寸及表面粗糙度要求，同时保证内外圆同轴度要求；内孔大倒角(3．5-I-0．2)mm×(25。±5。)及外圆环槽倒角4个R0．2_0mm采用车床精车保证。此工艺实行后，经常出现报废现象。主要反映在端面采用靠磨方法难以保证表面粗糙度值R=0．8¨m要求；内孔磨削有时产生失圆及锥度问题；磨外圆时由于台阶心棒穿过M6-~L太细，易产生弯曲致使内外圆同轴度超差；外圆环槽倒角4个R0．2。mm达不到要求等问题。除了质量存在问题外，加工速度太慢，交货周期太长也是大问题。映在端面采用靠磨方法难以保证表面粗糙度值R=0．8¨m要求；内孔磨削有时产生失圆及锥度问题；磨外圆时由于台阶心棒穿过M6-~L太细，易产生弯曲致使内外圆同轴度超差；外圆环槽倒角4个R0．2。mm达不到要求等问题。除了质量存在问题外，加工速度太慢，交货周期太长也是大问题。孔刀片牌号为KBN10B，型号CPGB090304SE。外圆刀片牌号为KBN25B，型号为CNGA120404SE。加工时切削速度为140m／min，进给量为0．06mm／r，背吃刀量为0．06mm。此工艺在车间一线实行后，取得了很好的效果。加工出的产品完全满足图样要求，且质量控制稳定，加工速度大大提升。以一台机床计算，以前内圆磨及外圆磨单一工序一个班只能加工35件左右，现在数控车内外圆一刀下一个班能加工100件左右，充分保证了螺母套的生产交货需要。

2．轴套

如图2所示零件轴套，为数控冲床上精密定位件，每月要求供货2600件，材料为T10A，淬火硬度60～64HRC，内外圆尺寸及形位公差要求较为严格。一般正常加工工艺为下料一粗车一真空淬火一内圆磨一内孔穿心棒外圆磨一钳工去毛刺及锐边。客户要求价格25元／件。经过认真的评审核算，材料费2．4元，下料0．8元，粗车4元，真空淬火3元，内圆磨6．7元，外圆磨5元，钳工去毛刺及锐边0．4元。所有加工费及材料费一共22．3元，还不包括包装、运输等费用。可以说轴套如果按正常工艺生产，一旦有报废品产生，基本上可以说是负利润。分析此零件，大外圆36mm、长度6mm，正好可以用数控车床液压软爪装夹，我们重新对加工工艺进行了改进，利用数控硬车削大幅地降低了加工成本。改进后的工艺为下料后粗车，小外圆上油槽及退刀槽全部加工到尺寸，长度加工到尺寸，内外圆单面留0．I～0．2mm余量成形，内孔R3mm~132到尺寸，真空气淬，硬度达60～64HRC，数控硬车削内外圆到尺寸，保证形位公差要求。硬质车削时一定要注意夹紧力的大小，夹紧力太大易引起内孔变形，太小夹不紧工件，夹紧时液压压力设定0．6～0．8MPa为宜。机床主轴转速设为1600r／min，转速过高易使工件产生变形，甚至导致工件甩出危险。如转速过低，内外圆表面粗糙度值R=1．6m达不到要求，同时对刀具的损伤较大。数控车刀同上，切削速度为150m／min，进给量为0．06mm／r，背吃刀量为0．06mm。改进工艺后一台数控车一个班能加工轴套170件，平均每件加工费用2．4元。加上其他工序费用，总计12．2元。虽然不包括包装、运输的费用，但是利润还是相当可观的。

3．转盘导套

如图3所示零件转盘导套，材料为35CrMo，淬火硬度要求45～50HRC。该零件是我公司典型的磨削加工件，原先加工工艺为下料一粗车一钳一淬火一精车一内圆磨一外圆磨一平磨。转盘导套是老产品，多年来质量一直虽然稳定，但交货周期经常拖延，主要是内圆磨和外圆磨很耗时间。一台机床一个班内圆磨只能加工l7件，外圆磨也最多磨20件。如此低的磨削加工效率难以保证转盘导套的批量交货，通过工艺改进，我们把原先工艺中最后三道工序：内圆磨、外圆磨及平磨改成数控车加工，淬火后精车大外圆端面倒角4mm×45。暂不加工。