1、引言
目前大多數(shù)轎車變速箱殼體使用鋁合金材料,該材料的特點是輕便。但常運動部位易磨損费赋。為減緩磨損,一些汽車公司通常采用在運動部位增加軸承和鑲嵌襯套的方式減緩磨損耍俱。但時間久后與軸承和襯套接觸部位受力大的鋁合金孔會被研大尽瑰,造成相互配合的零件間隙增大,產(chǎn)生噪音和操作不如新車流暢等問題馒脏,降低乘客駕乘舒適感奠拢。神龍汽車公司爭對此問題設(shè)計鑲嵌式殼體,緩解上述問題蚣碰。該殼體孔的毛坯尺寸和產(chǎn)品尺寸見圖1:
毛坯的鑲嵌的鋼板孔徑為10~10.3mm揖膜,鋁合金預鑄孔孔徑為11.7~12mm,加工完畢以后尺寸為14~14.027mm,粗糙度R16,功能為帶阻力抗敲擊梅桩。加工過程中的難點在于兩種金屬的收縮率不同壹粟,加工完畢后還要保證兩種材料同一尺寸和表面質(zhì)量。本文主要講述通過實驗的方法宿百,解決如何實現(xiàn)雙金屬孔加工趁仙,并保證加工尺寸和質(zhì)量。
2垦页、加工方案的選定
2.1設(shè)備的選定
我公司用來加工該產(chǎn)品的生產(chǎn)線有兩條雀费,一條是早期設(shè)計專機組成的自動線干奢。另一條由加工中心組成的柔性化生產(chǎn)線。自動線設(shè)計只考慮鋁合金零件的加工盏袄,故主軸的剛性和一些參數(shù)的設(shè)置都無法滿足鋼材料的加工忿峻,最終選擇了柔性化程度較高的加工中心。
2.2加工方案的選定
從毛坯到成品辕羽,孔直徑方向的余量達到4mm,單邊余量達到2mm逛尚。孔的加工精度等級IT8刁愿,粗糙度均值16μm街赊,功能狀態(tài)為帶阻力,抗敲擊宋旭。分析毛坯尺寸和產(chǎn)品的尺寸以及表面質(zhì)量和要求娘介,該孔加工必須由至少粗加工和精加工兩道序完成。因兩種材料的收縮率不同枯橱,且在加工過程中有冷卻液用载,故精加工的余量不能過大,暫時定于0.4~0.5mm之間康蚯。
2.3加工刀具的選擇
如何確定金屬加工過程中使用的刀具呢灾纱?
主要是兩方面:一是被加工的金屬材料爵倚,二是被加工的零件的質(zhì)量要求侦纳。首先我們看看被加工對象的材料成分,具體材料和成分見下表1也您、表2勤焕。
表1
加工對象名稱 |
鑲嵌鋼板 |
材料 |
S315MC |
| |
化學成分 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
含量要求(%) |
0.05-0.10 |
0.01-0.02 |
0.70-0.80 |
≤0.05 |
≤0.05 |
實際測量(%) |
0.082 |
0.019 |
0.755 |
0.012 |
0.005 |
表2
加工對象名稱 |
鋁合金 |
材料 |
Si9Cu3 |
|
|
化學成分 |
Si |
Cu |
Mg |
Mn |
Fe |
含量要求(%) |
8.0-10.0 |
2.7-3.7 |
0.1-0.3 |
≤0.6 |
≤1.0 |
實際測量(%) |
9.2 |
3.1 |
0.2 |
0.4 |
0.9 |
鑲嵌鋼板的材料成分可以看出,該材料為低碳鋼愕炸,可以使用硬質(zhì)合金刀具或硬質(zhì)合金帶涂層刀具疮丛。鋁合金材料的可以使用金剛石刀具或硬質(zhì)合金刀具。兩種金屬同時加工辆它,硬質(zhì)合金帶涂層刀具不適合加工鋁合金材料誊薄,金剛石刀具不適合加工鋼材。綜合上述兩點原因锰茉,刀具確定使用硬質(zhì)合金無涂層刀具呢蔫。
3、加工參數(shù)及刀具的確定
3.1粗加工刀具及參數(shù)的選擇
原粗加工刀具使用的硬質(zhì)合金立銑刀飒筑,滿足現(xiàn)有的雙金屬的加工片吊,故不用改換刀具,只需要對現(xiàn)有刀具的加工參數(shù)進行調(diào)整滿足加工需求即可协屡。具體加工參數(shù)見下表3俏脊。
表格3
加工參數(shù) |
鋁合金 |
|
雙金屬 |
Vc(m/min) |
250 |
|
50 |
n(r/min) |
5895 |
|
1180 |
fn(mm/min) |
2122 |
|
150 |
3.2精加工刀具及的選擇
3.2.1使用可調(diào)整刀片式雙刃鏜刀
該方案無可參考信息全谤,所以只有采用實驗方式,來選擇合適的加工參數(shù)爷贫。實驗的使用的加工參數(shù)見列表4
表4
加工參數(shù) |
鋁合金 |
雙金屬 | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |||
線速度 |
(mm/min) |
178 |
50 |
50 |
62 |
100 |
120 |
主軸轉(zhuǎn)速 |
(r/min) |
4042 |
1120 |
1120 |
1400 |
2270 |
2750 |
進給速度 |
(mm/min) |
404 |
100 |
80 |
80 |
540 |
200 |
每轉(zhuǎn)進給量 |
(mm/r) |
0.1 |
0.09 |
0.07 |
0.06 |
0.24 |
0.036 |
經(jīng)過上述多組實驗發(fā)現(xiàn):每轉(zhuǎn)的進給量對孔徑的影響非常明顯认然,進給量越小,鋁合金和鋼板孔徑尺寸的差異越小惯篇,最大可達到0.008mm,最小0.003mm献凫。上述表格中第3組、第5組加工參數(shù)切削時較穩(wěn)定库忽,但加工8-10后攘宗,刀桿纏屑,擠傷內(nèi)孔表面拌九,導致直徑偏大甚至超差猾蔫,如果無纏屑情況下,孔壁不受鐵屑擠壓的情況下恐丧,粗糙度均能滿足要求(R16)瀑乡。刀具的壽命也不能滿足使用,基本上在20件左右調(diào)整刀具一次晚沙。因無法解決纏屑和刀具壽命問題橙挽,故改用硬質(zhì)合金多刃立銑刀實驗。
3.2.2 使用硬質(zhì)合金立銑刀
實驗使用的加工參數(shù)及加工結(jié)果見表5喝赎。
表5
|
線速度 |
主軸轉(zhuǎn)速 |
進給速度 |
每轉(zhuǎn)進給量 |
加工結(jié)果 | ||
序號 |
(mm/min) |
(r/min) |
(mm/min) |
(mm/r) |
1 |
2 |
3 |
1 |
44.86 |
1020 |
500 |
0.49 |
14.003 |
14.002 |
14.003 |
2 |
74.77 |
1700 |
200 |
0.12 |
14.006 |
14.008 |
14.007 |
3 |
65.97 |
1500 |
300 |
0.20 |
13.997 |
14.001 |
14.001 |
4 |
65.97 |
1500 |
400 |
0.27 |
14.003 |
14.001 |
13.996 |
由上述表格實驗數(shù)據(jù)冶驴,可知,第4組參數(shù)加工出來的尺寸不穩(wěn)定田炭,第1师抄、2、3組數(shù)據(jù)較穩(wěn)定教硫,但第1組加工結(jié)果靠近尺寸下限叨吮,第3組數(shù)據(jù)超過尺寸下限。整個過程使用同一把刀具加工瞬矩,刀具尺寸不可調(diào)整茶鉴,只能在定做過程中改變刀具尺寸。第1景用、3組參數(shù)可做備用參數(shù)(如果刀具制作尺寸靠近刀具要求公差的上限可選用)涵叮。加工完畢后,鐵屑呈針狀丛肢,刀具無纏屑围肥,粗糙度滿足要求,設(shè)備能力值CAM≥1.33,工序能力值≥1.67穆刻≈枚考慮到刀具加工過程中是不斷磨損,故選用第2組加工參數(shù)籍勘。
3.2.3精加工刀具使用定型
由3.1.1和3.1.2最終確定使用硬質(zhì)合金不帶涂層多刃立銑刀城搀。
4、總結(jié)
整個加工過程中挤胃,通過分析現(xiàn)生產(chǎn)已有設(shè)備條件诞茶,對比材料的性質(zhì),結(jié)合機械加工的經(jīng)驗君博,利用實驗的方法得出滿足自己生產(chǎn)使用的加工參數(shù)以及合適的加工刀具哆幸。
由于各加工行業(yè)使用的設(shè)備等情況不盡一樣,本文主旨是在闡明如何通過實驗的方法獲得適合自己生產(chǎn)加工的條件慧贩。
參考文獻:
- 柯明揚凫体,機械設(shè)計工藝學,北京航天大學出版社抡悼,1996卿俺,1,40
- 熊良山篮烈,嚴曉光颜说,張福潤,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)汰聋,華中科技大學出版社门粪,2007,1马僻,14
- 熊建武庄拇,鋁合金切削加工條件選擇及切削性能的改善,科學信息韭邓,2007,26溶弟,24
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