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在两种材料合成件上进行孔加工的研究和实践

2021.08.30 来源: 浏览:1次

在两种材料合成件上进行孔加工的研究和实践

2 问题的提出

用作在高负荷下工作的重要结构零件,特别是受冲击、震动、弯曲、扭曲负荷的机件,如车轴和发动机的传动机件;汽轮发动机的转子、主轴、重负荷的传动轴等在设计图纸中常会采用35CrMo为机件的材料。在IVECO汽车中的2245-5T加强型军车,由于接合套的啮合方式的不同,造成差速器壳须承受较大的弯曲、扭曲,在设计图纸中也选用35CrMo为材料。但差速器盖由于不受较大的弯曲和扭曲,材料选为QT592-22。差速器壳和差速器盖合成加工,由于两种材料的不同,硬度、强度等切削参数不一致,常规的加工方法无法实施,因此在加工工艺中需要进行特别的处理和对待。

图2

2 加工工艺的分析

在两种材料合成件上孔的加工中,需要对如下两方面进行分析。

2)各种加工工艺方法的分析

采用普通钻床加工该零件,用夹具的旋转精度保证四个十字轴孔,相互间的同轴度和垂直度要求;用钻套和钻、扩、绞的工艺方式保证孔的直径公差和圆度。此种加工方式对夹具的精度要求很高,夹具机构也相对复杂。成本低,适用于小批量生产,精度要求不高的产品。

四个十字轴孔,相互间的同轴度和垂直度要求较高。采用弹性定位环的夹具方案,消除工件的定位误差。利用TH6363卧式加工中心工作台的回转,实现对四个十字轴孔的加工,并通过程序的补偿灵活、方便地修正加工中出现的误差。用粗、精镋的方式及选用合适的刀片保证孔的直径公差和圆度。此种加工方式成本较高,适合大批量生产。但对刀具的要求很高,尤其对镗刀的刀片的选用要合理。

2)加工精度的分析

如图所示由于差速器壳和差速器盖的材料不同,分别为35CrMo和QT592-22。35CrMo为合金结构钢,相对切削性kr较低,属于较难切削材料。QT592-22为铸铁类的材料,相对切削性kr对于35CrMo来说较高。这两个材料不同的零件合成加工,由于硬度、强度等切削参数不一致,孔的直径公差和孔的圆度不易保证。对刀具的选用及工艺方式要求很高。经实践检验,采用粗、精镗的方式比较适合产品工艺要求。

图2 铣、钻、镗十字轴孔

3 加工工艺的研究与实践

2)522622222 59.22车型上的左右差速器壳盖合件上的总成后孔的加工由于59.22车型中的接合套的啮合方式的变化,差速器壳不承受较大的弯曲和扭曲,所以差速器壳和差速器盖的材料同为:QT592。由于两种材料的相同,他们的硬度、强度等切削参数的相同。加工精度相对容易保证点。加工的4个孔在圆柱面上,我们得先铣十字轴孔的孔口平面保证钻出的孔不偏;然后选用Ø22.5的钻头钻孔;最后选用镗刀镗出十字轴孔,保证加工精度。

2)522622222-5T2245-5T加强型军车上的左右差速器壳盖合件上的总成后孔的加工

22245-5T加强型军车的差速器壳7272782EB材料为35CrMo,差速器盖7272782EB材料为QT592。由于材料的相对切削性Kr的不同,4—Ø22N8的孔的尺寸及圆度不易保证。首先,我们采用弹性定位环的夹具方案,清除零件的定位误差。利用TH6363卧式加工中心工作台的回转,实现对四个十字轴孔的加工。在加工工步上与59.22车型上的左右差速器壳合件的区别:在铣十字轴孔的孔口平面工步后,增加一把定心钻定Ø22N8孔的中心;然后选用Ø22.5的强力钻钻孔,接着采用粗、精镗孔的方式保证孔的尺寸和圆度,先粗镗孔的尺寸到Ø22.7,最后精镗至孔的工艺尺寸。

由于差速器壳的材料韧性比较好,容易产生积-屑瘤。故我们在实际加工中选用的SANDUIK品牌的CT5225刀片。此种刀片具有良好的抗积屑瘤性和抗塑性变形性,适用于要求高表面质量、小公差和低切削时的球墨铸铁、低合金钢和合金钢的精加工。我们还可以选用同类型的CT5225刀片。

4 结论

综上所述,在两种材料合成件上孔的加工中,应先根据加工精度、尺寸和生产纲领来确定加工工艺方法,然后根据工件材料来确定镗刀刀片的选用。普通加工中心常用粗、精镗的加工方式来保证孔的加工精度和圆度。

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