在批量生產(chǎn)中,“以拉代插”工藝已普遍應(yīng)用于漸開線內(nèi)花鍵的加工放暇,但拉刀價格昂貴,故拉削質(zhì)量的好壞侦镜、效率的高低和拉刀壽命的長短等打吱,都直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。
變速器零件中翠霍,帶內(nèi)花鍵的零件多數(shù)是同步器零件锭吨,其材料為低碳合金鋼蠢莺,特點是硬度低,韌性高零如。坯件預(yù)處理采用等溫正火工藝時躏将,實際硬度在126~145HB之間。
常見缺陷及影響因素
生產(chǎn)中常出現(xiàn)的拉削缺陷分為兩種:一種是加工質(zhì)量達(dá)不到要求考蕾,即加工表面局部產(chǎn)生劃痕祸憋,嚴(yán)重時出現(xiàn)啃傷現(xiàn)象;另一種是拉刀的非正常磨損肖卧。以下對其進(jìn)行詳細(xì)分析蚯窥。
1. 拉削時產(chǎn)品表面產(chǎn)生局部劃痕或啃傷的主要原因及分析
(1)切削齒升量過大
當(dāng)拉刀齒升量過大時塞帐,因切屑較厚引起變形范圍大拦赠,在切屑被剝離的部位,會產(chǎn)生較深的裂紋葵姥。由于厚切屑不易卷曲荷鼠,因此常呈瓦塊狀卡在容屑槽內(nèi),極不容易去除献舍,在拉下一件產(chǎn)品時逛指,就會劃傷已加工表面。如工件材料為20CrMnTi時荔寞,拉刀的齒升量取0.06缚形,則拉削情況正常。而對含碳量低于0.2%低碳合金鋼超瞧,當(dāng)設(shè)計齒升量為0.06時甜脖,就會出現(xiàn)鐵屑不卷曲,卡在容屑槽內(nèi)的現(xiàn)象迈竖,使清理變得困難廊畔,影響了生產(chǎn)效率,提高了加工成本脖煮。
”嵘荨(2)齒升量不均勻
當(dāng)拉刀刃磨得不好,使齒升大小不均勻時蜀骗,會造成有的切屑太厚悦追,有的太薄。切屑太厚限寞,易在花鍵齒側(cè)產(chǎn)生擠裂現(xiàn)象忍啸,而留下一道道的深溝,嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)啃傷。
〖拼啤(3)容屑槽形狀不正確
容屑槽是由一段直線與圓弧R光滑連接形成悄晃。當(dāng)前角與R一定時,其直線段的長度也隨之確定凿滤。容屑槽形狀不正確時妈橄,直線段過短時切屑不易卷曲,過長或連接不夠光滑時翁脆,則切屑不能順利地卷曲眷蚓,在容屑槽內(nèi)產(chǎn)生不正常的擠軋,從而影響拉削表面的粗糙度鹃祖。
∠怠(4)工件材料及坯件硬度
加工表面粗糙度與工件自身的材料有很密切的關(guān)系。硬脆材料比韌軟材料拉削出來的光潔度要好些恬口。韌軟材料的工件校读,拉出來的表面比較粗糙,有時還出現(xiàn)被刀齒啃掉的凹坑裂蝉,或在出口處帶有很多切屑未脫落的毛刺飛邊绳练,最嚴(yán)重的是撕裂現(xiàn)象。
含碳量低于0.2%及硬度低于160HB的合金鋼虑庇,韌性很大枫昏,切屑容易粘附在刀刃上,切削時產(chǎn)生很大的摩擦光丢,影響加工表面質(zhì)量旋蝎。
材料相同的工件,由于金相組織不同镰掐,其加工質(zhì)量也有差別孕序。晶粒大的,表面粗糙度較差炸诚。故對韌性大的工件递市,應(yīng)在拉削前用熱處理方法來提高硬度及改善金相組織,盡可能地滿足拉削條件碗屏,提高拉削的經(jīng)濟(jì)性唁情。
2. 刀具非正常磨損的原因及分析
拉刀的非正常磨損是指生產(chǎn)中刀齒非正常的快速磨損,對生產(chǎn)效率及加工成本影響很大甫匹。正常情況下甸鸟,拉刀兩次刃磨間一般可以拉削上千個零件。但生產(chǎn)中有時會遇到刃磨后只能拉幾十個或更少的工件后兵迅,拉刀刃口就已嚴(yán)重磨損的情況抢韭。造成的因素主要為刀齒硬度不夠、刀齒在刃磨時退火、齒升量不均勻篮绰、刀齒幾何角度的影響以及操作不慎造成的碰缺刀刃等。
〖竟摺(1)刀齒硬度不夠的影響
拉刀熱處理后吠各,刀齒硬度過低(≤60HRC),或刀齒局部存在軟點時勉抓,都會使刀齒迅速磨損贾漏。
(2)刀齒刃磨后退火的影響
拉刀刃磨時藕筋,吃刀過大或磨削速度太快键腹,使刀齒刃口部分因過熱退火而降低了硬度,在拉削過程中會很快磨損蒂抒。
∠汀(3)齒升量不均的影響
齒升大小不均勻時,齒升大的刀齒先兆,由于切削時負(fù)荷較重肢箕,磨損也加快。
【衾(4)刀齒幾何角度的影響
拉削韌軟材料時牲支,應(yīng)采用大前角,使切削刃鋒利豌淹。拉花鍵時窥血,由于齒高較大,金屬材料經(jīng)過切削后由于要恢復(fù)彈性變形措坐,若側(cè)后角太小牢辣,已加工表面將緊緊壓在刀齒側(cè)面上,產(chǎn)生很大的摩擦儒恋,即刀齒的兩側(cè)會擠壞花鍵兩側(cè)的加工表面善绎,或劃下溝痕,且拉刀刀齒也容易磨損诫尽。實際工作中禀酱,應(yīng)仔細(xì)觀察刀齒側(cè)面上的摩擦痕跡,就能判斷側(cè)后角是否恰當(dāng)牧嫉。后角過小剂跟,加工面與后刀面之間會發(fā)生嚴(yán)重的摩擦,使刀齒迅速磨損酣藻,后角過大時曹洽,會降低刀齒的強度,因此反而加速磨損。
∷拖(5)操作不慎税产,碰缺刀刃
由于上下刀及搬運過程中操作不慎,拉刀刀齒與機(jī)床或其他硬物發(fā)生碰撞偷崩,使刀齒刃口碰缺后變鈍辟拷,拉削中特別易磨損。針對上述原因欣挠,在拉刀設(shè)計卒亩、制造、工藝準(zhǔn)備以及操作上采取相應(yīng)的措施怕枣,即可使刀刃磨損正常划万。
拉削缺陷產(chǎn)生的原因
生產(chǎn)中出現(xiàn)拉削缺陷時,應(yīng)對工件庸既、切屑和拉刀進(jìn)行檢查招蠕。觀察切屑卷曲是否正常,厚薄是否均勻瑰兄,切屑背面是否光滑狗悔;檢查工件硬度是否過低,金相組織是否正常锤距;由于拉削是成型加工巡软,拉刀刀齒與工件有相對應(yīng)的關(guān)系,當(dāng)工件出現(xiàn)齒面劃傷時脸夜,可根據(jù)其位置的高低菌劲,大致判斷出相對于拉刀上刀齒位置后,檢查刀刃是否碰缺子姜,頂刃是否有較大的白刃等祟绊,根據(jù)具體情況進(jìn)行分析和判斷,然后采取相應(yīng)的解決措施哥捕。
拉刀優(yōu)化設(shè)計及改進(jìn)效果
拉削是屬于成形加工牧抽,拉削質(zhì)量及拉刀壽命與拉刀的設(shè)計參數(shù)密切相關(guān)。針對不同的工件材料及坯件狀態(tài)遥赚,應(yīng)設(shè)計相匹配的參數(shù)扬舒。因拉刀的設(shè)計參數(shù)互相制約,所以設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行綜合考慮凫佛。
根據(jù)拉削零件材料韌性大讲坎、硬度低的特點,針對我公司現(xiàn)場中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析后愧薛,我們減小了拉刀的齒升量晨炕,增大了拉刀前角后衫画,在刃磨正常的情況下,切削時卷屑順利瓮栗,基本解決了卡屑和粘刀問題树季。另外,通過提高拉刀硬度番链,切削效果也能得到明顯改善撇扯,還能大大提高拉刀壽命。
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