一种CuCr触头表面光整加工设备及其加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属表面加工领域，具体涉及一种CuCr触头表面光整加工设备及其加 工方法。
【背景技术】
[0002] 机械制造中零件表面的粗糙度要求始终是工程技术人员在做加工方案及设备运 用中要着重考虑的问题，如何满足设计要求，降低员工的劳动强度，提高生产效率，减少环 境污染，是工程技术人员的探索方向。
[0003] 经刀具切削加工后的CuCr触头材料的表面粗糙度随Cr含量的增加而降低，尤其是 高Gr含量的CuCr触头材料难以获得良好的表面粗糙度，无法满足特殊使用场合"工作面 RaO.2或以下"的要求。一般情况下，CuCr触头材料使用硬质合金刀具加工所得的表面粗糙 度，Cr含量25%时最高可达RaO. 4，Cr含量50 %时最高可达Ral. 0，均不能满足特殊场合的表 面粗糙度要求。
[0004] 豪克能是乌克兰军工技术，早在前苏联时期就广泛用于发电、动力、飞机及造船、 潜艇等军民设备的制造中是一个由电能转换的、高频的(频率是30KHZ )、大能量的且振幅很 小的机械能和温度略高于室温的热能的复合能量。它的工作原理是利用金属在常温状态下 的冷塑性特点，运用豪克能对金属零件表面进行无研磨剂的研磨、强化和微小形变处理，使 金属零件表面达到更理想的表面粗糙度要求，也可以形象的说是利用豪克能将零件的表面 熨平；同时在零件表面产生压应力，提高零件表面的显微硬度、耐磨性及疲劳强度和疲劳寿 命。但现有技术中未见有任何关于利用豪克能对CuCr触头材料的表面进行加工的记载。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种CuCr触头表面光整加工设备及其加工方法， 利用豪克能金属加工设备(Hawking)的高频振动冲击能量与豪克能能量共同作用，对触头 表面形成微冲击挤压变形，可使CuCr触头材料表面粗糙度提高到RaO. 2或以下，达到镜面效 果，满足了 CuCr触头材料特殊使用场合的"工作面RaO. 2或以下"之要求。
[0006] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种CuCr触头表面光整加工设 备，该设备是加装了豪克能刀具总成的车铣复合机床，豪克能刀具总成直接安装在车铣复 合机床的机床排刀托板上，豪克能刀具总成连接有能量发生控制装置，其提供豪克能能量 传输给豪克能刀具总成，经过豪克能刀具总成转化为高频振动冲击能和豪克能的复合能 量，该豪克能刀具总成具有对CuCr触头表面进行光整加工的豪克能刀具头;加装有豪克能 刀具总成的所述车铣复合机床包括第一动力刀具、第二动力刀具、钻头、第一车刀和第二车 刀，其分别设置在所述机床排刀托板上。
[0007] 此外，本发明提供了利用上述的CuCr触头表面光整加工设备进行CuCr触头表面光 整加工的方法，其包括如下步骤：
[0008] 1)毛坯准备:准备加工完成的CuCr触头毛坯，其尺寸为φ 81*S. 7mm;
[0009] 2)车加工一:将CuCr触头毛坯的端面定位外径夹紧，钻直径4.5mm的预孔穿透;粗 车CuCr触头毛坯的背面、背面外台及外径，留足精车余量，此时CuCr触头的总厚为5.2mm，精 车的外径要求为Φ 80 ±0.
[0010] 3)车加工二:将经步骤2)处理过的CuCr触头掉头，并将其端面定位外径夹紧，粗车 正面，保证CuCr触头的总厚为5.1+0.05/0mm，粗车的斜面及外径留0.1 mm的精车余量；
[0011] 4)豪克能光整加工：用所述能量发生控制装置提供豪克能能量传输给豪克能刀具 总成，经过豪克能刀具总成转化为高频振动冲击能和豪克能的复合能量，这些能量通过豪 克能刀具头直接作用在CuCr触头表面上，实现CuCr触头表面的光整加工;镗直径5mm的孔， 精车正面保证CuCr触头的总厚为4.9+0.05/0mm ;
[0012] 5)铣六槽:将经步骤4)处理过的CuCr触头的背台端面定位外径夹紧，铣6-2槽，其 沿CuCr触头的圆周面径向均布，其正面槽棱为0.5 X 45° ;
[0013] 6)清洗烘干:将经过步骤5)处理过的CuCr触头按照触头清洗烘干工艺进行清洗并 烘干；
[0014] 7)车加工三:将清洗并烘干的CuCr触头的正面端面定位外径夹紧，精车背面，保证 CuCr触头的总厚为4.8±0.1mm，精车φ 8-0. 04/-0. 076mm，外台深1.5+0/-0.05mm，并满 足平面度要求；
[0015] 8)外观处理:处理CuCr触头的外观，要求表面无氧化和污迹，棱边无毛刺；
[0016] 9)终检:按图纸要求全检CuCr触头的尺寸和外观；
[0017] 10)真空包封:将CuCr触头真空干燥后，真空包封。
[0018] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤2)中的所述背面为CuCr触头的焊接面，所 述步骤3)中的所述正面为CuCr触头的燃弧面。
[0019]在上述任一方案中优选的是，所述步骤4)中豪克能光整加工的CuCr触头的正面， 仅是平面部分的粗糙度为RaO. 2以下。
[0020]在上述任一方案中优选的是，所述步骤4)中豪克能刀具总成加工的线速度为35-38m/min，走刀速度为 0 · 3-0 · 5mm/r。
[0021]在上述任一方案中优选的是，加工完的CuCr触头的表面粗糙度Ra为0.047-0.146μ m〇
[0022] 本发明的有益效果：
[0023] 1.利用豪克能金属加工设备(Hawking)的高频振动冲击能量与豪克能能量共同作 用，对触头表面形成微冲击挤压变形，可使CuCr触头材料表面粗糙度提高到RaO. 2或以下， 达到镜面效果，最高可达Ra0.0 5，满足了CuCr触头材料特殊使用场合的"工作面RaO. 2或以 下"之要求。
[0024] 2.利用本发明的设备和方法大幅提高了触头表面的加工精度，减少了工艺装备的 投入，降低了制造成本，缩短了加工制造周期，提高了工作效率，降低了对环境污染。
[0025] 3.豪克能的能量聚焦性好、密度大，能大幅提高材料塑性，能直接深入到材料内 部，反复加工也不会产生表层剥落，并可消除残余拉应力并预置压应力，实现工件的表面强 化和尺寸稳定性的提尚。
[0026] 4.本发明的设备和方法实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0027] 附图简要说明
[0028] 图1为本发明的CuCr触头表面光整加工设备的结构示意图；
[0029] 图2为利用本发明的光整加工方法加工完毕的CuCr触头的示意图；
[0030] 图3为图2中沿K方向观察的局部放大图，其比例为2:1。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0032] 实施例
[0033] 参照图1，一种CuCr触头表面光整加工设备，该设备是加装了豪克能刀具总成1的 车铣复合机床，豪克能刀具总成1直接安装在车铣复合机床的机床排刀托板11上，豪克能刀 具总成1连接有能量发生控制装置2,其提供豪克能能量传输给豪克能刀具总成1，经过豪克 能刀具总成1转化为高频振动冲击能和豪克能的复合能量4,该豪克能刀具总成1具有对 CuCr触头5的表面进行光整加工的豪克能刀具头3;加装有豪克能刀具总成1的所述车铣复 合机床包括第一动力刀具6、第二动力刀具7、钻头8、第一车刀9和第二车刀10,其分别设置 在所述机床排刀托板11上。
[0034] 参照图1-3,本发明提供了利用上述的CuCr触头表面光整加工设备进行CuCr触头 表面光整加工的方法，其包括如下步骤：
[0035] 1)毛坯准备:准备加工完成的CuCr触头毛坯，其尺寸为φ 81*5. 7mm;
[0036] 2)车加工一：将CuCr触头毛坯的端面用机床三爪卡盘12定位外径夹紧，钻直径 4.5mm的预孔穿透;粗车CuCr触头毛坯的背面、背面外台及外径，留足精车余量，此时CuCr触 头的总厚为5.2mm，精车的外径要求为φ 80±0. 05mm;
[0037] 3)车加工二:将经步骤2)处理过的CuCr触头掉头，并将其端面定位外径夹紧，粗车 正面，保证CuCr触头的总厚为5.1+0.05/0mm，粗车斜面及外径R，留0.1 mm的精车余量；
[0038] 4)豪克能光整加工：用所述能量发生控制装置2提供豪克能能量传输给豪克能刀 具总成1，经过豪克能刀具1总成转化为高频振动冲击能和豪克能的复合能量4,这些能量通 过豪克能刀具头3直接作用在CuCr触头5表面上，实现CuCr触头表面的光整加工;镗直径5mm 的孔，精车正面保证CuCr触头的总厚为4.9+0.05/0mm;精车斜面的形位尺寸以及外径棱Rl 如图2所示；
[0039] 5)铣六槽:将经步骤4)处理过的CuCr触头的背台端面定位外径夹紧，铣6-2槽，其 沿CuCr触头的圆周面径向均布，如图2所示，槽口为Rl，其正面槽棱为0.5 X 45