一种导轮座数控车削加工工艺方法与流程

本发明涉及机械零件加工技术领域，尤其涉及一种导轮座数控车削加工工艺方法。

背景技术：

导轮座是传动设备中重要零件之一，用于引导导轮沿着导轨滚动，防止导轮偏移，在运输物件方面发挥很大作用。因导轮座在工作时，承受着方向周期性变化的巨大的弯矩和扭矩，且由于导轮座长时间的工作，因此对导轮座的刚性、韧性和耐磨性都提出了很高的要求。现有技术对导轮座的加工工艺大多较为繁琐、复杂，通用性较差，使用成本和生产成本较高，不能满足生产加工的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种加工工序安排合理，大大简化生产加工工艺，加工精度高，加工效率高的导轮座数控车削加工工艺方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种导轮座数控车削加工工艺方法，导轮座的中部设有定位通孔，导轮座的两端设有U型槽，导轮座的四周设有安装通孔，加工所述导轮座包括以下步骤：

步骤A，下料，按一件毛坯加工出一个所述导轮座的规格下料，选取的毛坯的长为225mm、宽为85mm、高为30mm，毛坯的材料为45号钢，用三爪卡盘夹住毛坯；

步骤B，数控车床对毛坯的表面粗车，粗车后的毛坯长为224mm、宽为81mm、高为27mm，用试切对刀的方法对刀，使用水溶性切削液对加工刀具冷却，加工刀具的主轴转速为800r/min，进给速度为150mm/min，背吃刀量为2mm；

步骤C，数控车床对毛坯的两端粗车U型槽，粗车后的U型槽的深度为24.9mm、宽度为73.8mm，加工刀具的主轴转速为800r/min，进给速度为150mm/min，背吃刀量为1.5mm；

步骤D，数控车床对毛坯的中部粗车定位通孔，定位通孔的直径为25mm，加工刀具的主轴转速为600r/min，进给速度为100mm/min，背吃刀量为1mm；

步骤E，数控车床对毛坯的四周粗车安装通孔，安装通孔的直径为8mm，加工刀具的主轴转速为300r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.5mm；

步骤F,热处理，所述热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，所述抛丸为除净表面氧化皮；

步骤G,数控车床对毛坯的表面进行精车加工，精车加工后的毛坯的长为223mm、宽为80mm、高为26mm，加工刀具的主轴转速为1200r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.2mm；

步骤H,数控车床对U型槽进行精车加工，精车加工后的U型槽的深度为25mm、宽度为74mm，加工刀具的主轴转速为1200r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.2mm，形成导轮座。

优选地，所述步骤B中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤C中采用的加工刀具为内孔直径为20mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤D中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金钻刀；

所述步骤E中采用的加工刀具为内孔直径为8mm的硬质合金钻刀；

所述步骤G中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤H中采用的加工刀具为内孔直径为5mm的硬质合金平底立铣刀。

优选地，所述步骤F中，所述淬火包括加热完成所述步骤E的毛坯，加热温度为890°-910°，加热时间为15分钟，冷却方式为油冷；

所述回火包括将完成淬火过程的毛坯进行高温回火，回火温度为520°，回火时间为1.5小时；最后，油冷，达到硬度为30-35HRC的标准。

所述导轮座数控车削加工工艺方法通过数控车床加工出导轮座，先对毛坯进行粗加工以形成螺旋轮的基本轮廓，再进行热处理以提高毛坯的硬度和除去毛坯表面的氧化皮，最后对毛坯进行精加工以达到尺寸标准。根据先主后次、先面后孔、基面先行的三个原则，依次加工毛坯表面、U型槽、定位通孔、安装通孔，先加工毛坯表面，以便于定位，夹紧稳定可靠；再加工U型槽以确定定位通孔的位置；接着加工定位通孔、安装通孔，从而使加工工作量逐步减少，又确保定位通孔和安装通孔的位置精度，减少加工刀具的磨损。用试切对刀的方法对刀，提高加工精度。所述导轮座数控车削加工工艺方法的加工工序安排合理，大大简化生产加工工艺，加工精度高，加工效率高。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的导轮座结构示意图。

其中：导轮座1；定位通孔2；U型槽3；安装通孔4。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的导轮座数控车削加工工艺方法，如图1所示，导轮座1的中部设有定位通孔2，导轮座1的两端设有U型槽3，导轮座1的四周设有安装通孔4，加工所述导轮座1包括以下步骤：

步骤A，下料，按一件毛坯加工出一个所述导轮座1的规格下料，选取的毛坯的长为225mm、宽为85mm、高为30mm，毛坯的材料为45号钢，用三爪卡盘夹住毛坯；

步骤B，数控车床对毛坯的表面粗车，粗车后的毛坯长为224mm、宽为81mm、高为27mm，用试切对刀的方法对刀，使用水溶性切削液对加工刀具冷却，加工刀具的主轴转速为800r/min，进给速度为150mm/min，背吃刀量为2mm；

步骤C，数控车床对毛坯的两端粗车U型槽3，粗车后的U型槽3的深度为24.9mm、宽度为73.8mm，加工刀具的主轴转速为800r/min，进给速度为150mm/min，背吃刀量为1.5mm；

步骤D，数控车床对毛坯的中部粗车定位通孔2，定位通孔2的直径为25mm，加工刀具的主轴转速为600r/min，进给速度为100mm/min，背吃刀量为1mm；

步骤E，数控车床对毛坯的四周粗车安装通孔4，安装通孔4的直径为8mm，加工刀具的主轴转速为300r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.5mm；

步骤F,热处理，所述热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，所述抛丸为除净表面氧化皮；

步骤G,数控车床对毛坯的表面进行精车加工，精车加工后的毛坯的长为223mm、宽为80mm、高为26mm，加工刀具的主轴转速为1200r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.2mm；

步骤H,数控车床对U型槽3进行精车加工，精车加工后的U型槽3的深度为25mm、宽度为74mm，加工刀具的主轴转速为1200r/min，进给速度为50mm/min，背吃刀量为0.2mm，形成导轮座1。

所述导轮座数控车削加工工艺方法通过数控车床加工出导轮座1，所述导轮座1是传动设备中重要零件之一，用于引导导轮沿着导轨滚动，防止导轮偏移，在运输物件方面发挥很大作用。因导轮座1在工作时，承受着方向周期性变化的巨大的弯矩和扭矩，且由于导轮座1长时间的工作，因此对导轮座1的刚性、韧性和耐磨性都提出了很高的要求。现有技术对导轮座1的加工工艺大多较为繁琐、复杂，通用性较差，使用成本和生产成本较高，不能满足生产加工的需求。

所述导轮座1的中部设有定位通孔2，使用时导轮座1通过定位通孔2与定位杆连接，防止导轮座1发生转动；所述导轮座1的两端设有U型槽3，用于安装导轮；导轮座1的四周设有安装通孔4，用于安装导轮座1到对应的设备上。

所述导轮座数控车削加工工艺方法为加工出长为223mm、宽为80mm、高为26mm的导轮座1，考虑到加工时需要一定余量，选取的毛坯长为225mm、宽为85mm、高为30mm，毛坯的材料为45号钢。选择所述毛坯时应考虑到各加工面的几何形状应尽量简单；工艺基准以设计基准相一致；便于装夹、加工和检查；结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。用三爪卡盘夹住毛坯，具有三个固定点，定位更为精准，防止毛坯在加工过程中发生移位。

所述导轮座数控车削加工工艺方法先对毛坯进行粗加工以形成螺旋轮的基本轮廓，再进行热处理以提高毛坯的硬度和除去毛坯表面的氧化皮，最后对毛坯进行精加工以达到尺寸标准。所述导轮座数控车削加工工艺方法根据先主后次、先面后孔、基面先行的三个原则，依次加工毛坯表面、U型槽3、定位通孔2、安装通孔4，先加工毛坯表面，以便于定位，夹紧稳定可靠；再加工U型槽3以确定定位通孔2的位置；接着加工定位通孔2、安装通孔4，从而使加工工作量逐步减少，又确保定位通孔2和安装通孔4的位置精度，减少加工刀具的磨损。用试切对刀的方法对刀，提高加工精度。使用水溶性切削液对加工刀具冷却，减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用，与非水溶性切削液相比，非溶性切削液主要起润滑作用，而水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用，因此加工时采用水溶性切削液进行对加工刀具冷却。

切削用量的选择是根据工件的尺寸大小、原料的尺寸、原料的材料成分和刀具的承受应力来决定的，切削用量是主轴转速、进给速度和背吃刀量这三者的总称，是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。主轴转速是刀具主轴上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，进给速度是工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的瞬时速度，背吃刀量是刀具的刀刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。由于毛坯表面、U型槽3的加工面积较大，因此加工时主轴转速较高，提高加工速度；而定位通孔2、安装通孔4的加工面积较少而且加工难度相对较高，所以加工时主轴转速较低，提高加工精度。加工面积越小，加工难度越高，则进给速度越低，从而工件或刀具在单位时间内，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量越小，以提高加工精度，因此在粗加工时从毛坯表面、U型槽3、定位通孔2至安装通孔4的进给速度逐步降低，精加工的进给速度比粗加工的进给速度低。同理，加工面积越小，加工难度越高，则背吃刀量越小，从而刀具的刀刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量越少，以提高加工精度，因此在粗加工时从从毛坯表面、U型槽3、定位通孔2至安装通孔4的背吃刀量逐步减小，精加工的背吃刀量比粗加工的背吃刀量小。所述导轮座数控车削加工工艺方法的加工工序安排合理，大大简化生产加工工艺，加工精度高，加工效率高。

优选地，所述步骤B中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤C中采用的加工刀具为内孔直径为20mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤D中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金钻刀；

所述步骤E中采用的加工刀具为内孔直径为8mm的硬质合金钻刀；

所述步骤G中采用的加工刀具为内孔直径为14mm的硬质合金平底立铣刀；

所述步骤H中采用的加工刀具为内孔直径为5mm的硬质合金平底立铣刀。加工刀具的选择应满足刀具的内孔直径比工件转角处的直径小，当所需切削用量大时则不能使用内孔直径较小的加工刀具。

优选地，所述步骤F中，所述淬火包括加热完成所述步骤E的毛坯，加热温度为890°-910°，加热时间为15分钟，冷却方式为油冷；

所述回火包括将完成淬火过程的毛坯进行高温回火，回火温度为520°，回火时间为1.5小时；最后，油冷，达到硬度为30-35HRC的标准。

经过上述的热处理，导轮座1达到硬度为30-35HRC的标准，满足导轮座1在实际使用中对硬度和韧性的需求，有效地增强导轮座1的承载力和强度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。