一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种薄板加工方法，属于机械加工领域，具体涉及一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，采用专用夹具，一次性实现大型薄板圆盘类零件的装卡与定位，不易产生工件变形，加工精度高；采用合理的刀具角度和切削用量，进一步减小加工变形，消除切削过程中刀具引起的振动，使得大型薄板圆盘类零件的加工表面粗糙度得到提升；增加热处理工序，将内应力释放，减小工件变形，加工的工件获得较好的表面粗糙度，能够完全满足尺寸和形位公差要求，符合设备使用要求。
【专利说明】一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种薄板加工方法，属于机械加工领域，具体涉及一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法。
【背景技术】
[0002]在机械制造行业，薄板圆盘类零件是指厚度与直径比例超过1: 50的零件。由于薄板圆盘类零件质量轻、用料少、结构紧凑，现在已经被越来越多的行业运用。在实际生产过程中，对于大型薄板圆盘类零件(直径超过1000mm,厚度小于20mm的钢板)端面加工，大部分企业没有大型磨床、铣床，只有使用大型立式车床，但是在装夹时由于大型薄板圆盘类零件轴向尺寸小，夹紧基准面小，容易变形，加工质量得不到保证，因而其加工成了机械加工行业的棘手问题。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明公开了一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，解决了上述加工难题，保证了加工质量。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，其特征在于:包括以下步骤:
(1)、先在立式车床圆型工作台上均匀分布的垫上4-8块经过加工等厚度的定位垫块，确保大型薄板圆盘类零件端面与定位垫块紧密接触；
(2)、采用专用夹具装夹大型薄板圆盘类零件，所述专用夹具包括方形座体，方形座体中间有一个沉头螺孔，用来装沉头螺钉，所述沉头螺孔为通孔，在方形座体上方沉头螺孔旁边设有直角梯形座体，宽度与方形座体相同，在直角梯形座体斜边上设有一个斜向下的螺孔通孔，所述螺孔通孔装有内六角螺钉；
(3)、将专用夹具用沉头螺钉固定在立式车床圆型工作台的T型槽内的螺母上，松开沉头螺钉，专用夹具可在立式车床圆型工作台的T型槽来回滑动，滑动至大型薄板圆盘类零件侧边，锁紧沉头螺钉，再逐一按照对称方向紧固好专用夹具上的斜向下安装的内六角螺钉，边紧固边敲击大型薄板圆盘类零件下部垫定位垫块的部位，敲击时用力合适，不损坏大型薄板圆盘类零件的端面，直至所有内六角螺钉全部紧固；
(4)、粗车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为20-25°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6-8°，刃倾角为0_3°，切削用量:走刀量为
0.2-0.3mm / r，背吃刀量为0.30-0.40mm，切削速度70_80m / min。上端面粗车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，粗车大型薄板圆盘类零件的下端面，将大型薄板圆盘类零件径向尺寸留2.0mm-2.5mm余量；
(5)、将粗车加工后的大型薄板圆盘类零件放在干燥处，平放2-7天；
(6)、按照步骤(3)重新装夹，半精车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为23-27°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.2-0.25mm / r，背吃刀量为0.25-0.35_，切削速度65-75m / min。上端面半精车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，半精车大型薄板圆盘类零件的下端面，将大型薄板圆盘类零件径向尺寸留1.0mm-1.5mm余量；
(7)、按照步骤(3)重新装夹，精车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为25-30°，主后角为6-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.1-0.18mm / r，背吃刀量为0.15-0.2mm，切削速度55-60m / min。上端面精车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，精车大型薄板圆盘类零件的下端面，达到图纸要求尺寸，倒角、去毛刺，松开专用夹具，清理干净，检验，入库。
[0005]作为本发明的一种改进，在步骤(2)中所述的斜向下的螺孔通孔的角度与水平方向呈 20-30°。
[0006]作为本发明的一种改进，在步骤(6)半精车工序之后，增加热处理工序:将大型薄板圆盘类零件放入炉中加热至565°C保温2小时，取出平放在铸铁平板上空冷。
[0007]作为本发明的一种改进，在步骤(5)、(6)、(7)加工过程中，用柴油或者乳化切削液作为冷却润滑液。
[0008]本发明的有益效果是:
用此加工方法加工大型薄板圆盘类零件的端面，工件变形小，可获得较好的表面粗糙度，能够完全满足尺寸和形位公差要求，符合设备使用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明所述的大型薄板圆盘类零件加工方法示意图；
图2为本发明所述的专用夹具结构示意图；
图3为本发明所述的专用夹具剖面图。
[0010]附图标记列表:
1、大型薄板圆盘类零件，2、立式车床圆形工作台，3、专用夹具，4、内六角螺钉，5、刀具，
6、定位垫块，7、T型槽，8、螺母，9、螺孔通孔，10、沉头螺孔，11、方形底座，12、直角梯形座体。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0012]如图所示，本发明所述的一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，包括以下步骤:
(I )、先在立式车床圆型工作台2上均匀分布的垫上4-8块经过加工等厚度的定位垫块6，确保大型薄板圆盘类零件I端面与定位垫块6紧密接触，保证加工基准很平，根据大型薄板圆盘类零件I的直径大小，采用合适数量的专用夹具3 ； (2)、如图2以及3所示，采用专用夹具3装夹大型薄板圆盘类零件1，所述专用夹具2包括方形座体11，方形座体11中间有一个沉头螺孔10，用来装沉头螺钉，所述沉头螺孔10为通孔，在方形座体11上方沉头螺孔10旁边设有直角梯形座体12，宽度与方形座体11相同，在直角梯形座体12斜边上设有一个斜向下的螺孔通孔9，所述螺孔通孔9装有内六角螺钉4，所述的斜向下的螺孔通孔的角度与水平方向呈20-30° ；
(3)、将专用夹具3用沉头螺钉固定在立式车床圆型工作台2的T型槽内7的螺母8上，松开沉头螺钉，专用夹具3可在立式车床圆型工作台2的T型槽7来回滑动，滑动至大型薄板圆盘类零件I侧边，锁紧沉头螺钉，再逐一按照对称方向紧固好专用夹具3上的斜向下安装的内六角螺钉4，边紧固边敲击大型薄板圆盘类零件I下部垫定位垫块6的部位，敲击时用力合适，不损坏大型薄板圆盘类零件I的端面，直至所有内六角螺钉4全部紧固，内六角螺钉4斜向立式车床圆型工作台2中心下方的力，这个斜向力可分解为向下的压紧力和向圆心的夹紧力，因此既能卡住薄板圆盘零件I的外圆，又能压住薄板圆盘零件I紧贴立式车床圆盘工作台2上的定位垫块6, —次性实现薄板圆盘的装卡与定位。装卡与定位不易产生工件变形，因此加工精度高；
(4)、粗车大型薄板圆盘类零件I的上端面，刀具5采用R型切削车刀，主前角为20-25°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6-8°，刃倾角为0-3°，切削用量:走刀量为0.2-0.3mm / r，背吃刀量为0.30-0.40mm，切削速度70_80m / min。上端面粗车结束后，将大型薄板圆盘类零件I翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，粗车大型薄板圆盘类零件I的下端面，将大型薄板圆盘类零件I径向尺寸留2.0mm-2.5mm余量；
(5)、将粗车加工后的大型薄板圆盘类零件放在干燥处，平放2-7天进行时效处理，去除大型薄板圆盘类零件I的内应力；
(6)、按照步骤(3)重新装夹，半精车大型薄板圆盘类零件I的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为23-27°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.2-0.25mm / r，背吃刀量为0.25-0.35_，切削速度65-75m/ min。上端面半精车结束后,将大型薄板圆盘类零件I翻转,按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，半精车大型薄板圆盘类零件I的下端面，将大型薄板圆盘类零件I径向尺寸留1.0mm-1.5mm余量,然后将大型薄板圆盘类零件I放入炉中加热至565°C保温2小时，取出平放在铸铁平板上空冷，经过热处理以后可进一步减小工件变形；
(7)、按照步骤(3)重新装夹，精车大型薄板圆盘类零件I的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为25-30°，主后角为6-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.1-0.18mm / r，背吃刀量为0.15-0.2mm，切削速度55-60m / min。上端面精车结束后，将大型薄板圆盘类零件I翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，精车大型薄板圆盘类零件的下端面，达到图纸要求尺寸，倒角、去毛刺，松开专用夹具，清理干净，检验，入库。
[0013]在步骤(6)、(7)加工过程中，刀具5的刀尖用油石去刺，加工出来的工件平面光滑，毛刺少。
[0014]在步骤(7)加工过程中，将切削速度定为55-60m / min，这样的切削速度避开了薄板与机床的共振，避免了切削时振动引起的变形，保证了加工质量。
[0015]在步骤(5)、(6)、(7)加工过程中，用柴油或者乳化切削液为冷却润滑液，既能降低工件的表面粗糙度，同时又能减少切削热量，防止工件变形。
[0016]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)、先在立式车床圆型工作台上均匀分布的垫上4-8块经过加工等厚度的定位垫块，确保大型薄板圆盘类零件端面与定位垫块紧密接触； (2)、采用专用夹具装夹大型薄板圆盘类零件，所述专用夹具包括方形座体，方形座体中间有一个沉头螺孔，用来装沉头螺钉，所述沉头螺孔为通孔，在方形座体上方沉头螺孔旁边设有直角梯形座体，宽度与方形座体相同，在直角梯形座体斜边上设有一个斜向下的螺孔通孔，所述螺孔通孔装有内六角螺钉； (3)、将专用夹具用沉头螺钉固定在立式车床圆型工作台的T型槽内的螺母上，松开沉头螺钉，专用夹具可在立式车床圆型工作台的T型槽来回滑动，滑动至大型薄板圆盘类零件侧边，锁紧沉头螺钉，再逐一按照对称方向紧固好专用夹具上的斜向下安装的内六角螺钉，边紧固边敲击大型薄板圆盘类零件下部垫定位垫块的部位，敲击时用力合适，不损坏大型薄板圆盘类零件的端面，直至所有内六角螺钉全部紧固； (4)、粗车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为20-25°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6-8°，刃倾角为0_3°，切削用量:走刀量为0.2-0.3mm / r，背吃刀量为0.30-0.40mm，切削速度70_80m / min ;上端面粗车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，粗车大型薄板圆盘类零件的下端面，将大型薄板圆盘类零件径向尺寸留2.0mm-2.5mm余量； (5)、将粗车加工后的大型薄板圆盘类零件放在干燥处，平放2-7天； (6)、按照步骤(3)重新装夹，半精车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为23-27°，主后角为7-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.2-0.25mm / r，背吃刀量为0.25-0.35_，切削速度65-75m / min;上端面半精车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，半精车大型薄板圆盘类零件的下端面，将大型薄板圆盘类零件径向尺寸留1.0mm-1.5mm余量； (7)、按照步骤(3)重新装夹，精车大型薄板圆盘类零件的上端面，刀具采用R型切削车刀，主前角为25-30°，主后角为6-10°，主偏角为91-93°，副偏角为6_8°，刃倾角为0-3°，刀尖用油石去刺，切削用量:走刀量为0.1-0.18mm / r，背吃刀量为0.15-0.2mm，切削速度55-60m / min;上端面精车结束后，将大型薄板圆盘类零件翻转，按照步骤(3)重新装夹，刀具及切削用量不变，精车大型薄板圆盘类零件的下端面，达到图纸要求尺寸，倒角、去毛刺，松开专用夹具，清理干净，检验，入库。
2.根据权利要求1所述的一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，其特征在于:步骤(2)中所述的斜向下的螺孔通孔的角度与水平方向呈20-30°。
3.根据权利要求1所述的一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，其特征在于:在步骤(6)半精车工序之后，增加热处理工序:将大型薄板圆盘类零件放入炉中加热至565°C保温2小时，取出平放在铸铁平板上空冷。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种大型薄板圆盘类零件端面的车削加工方法，其特征在于:在步骤(5)、(6)、(7)加工过程中，用柴油或者乳化切削液作为冷却润滑液。
【文档编号】B23B1/00GK103480861SQ201310384632
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】张奎, 宁宇 申请人:南京梅山冶金发展有限公司, 上海梅山钢铁股份有限公司