CBN刀具加工淬火鋼變速箱輸入軸/輸出軸解決方案-威士刀具

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行業案例

加工與應用

wss產品的加工與應用

  機動車

變速箱殼體渦輪增壓器汽車轉向器配件活塞剎車鉗
凸輪軸離合盤鏈輪配油盤進/排氣門導管
齒套輪轂軸承噴油嘴輸出軸汽車制動閥
剎車盤球籠差速器發動機油底殼
渦殼


方案一

CBN刀具加工淬火鋼變速箱輸入軸/輸出軸解決方案


   

變速箱輸入軸/輸出軸    


   

軸零件扮演著變速箱運作中傳遞動力的角色,具有許多不同的形狀和形式,在加工中需要避免振動。威士提供的CBN槽刀和車刀片能夠滿足軸零件對于尺寸公差的高要求,為您節約加工成本 


   

清根槽加工

           

CBN槽刀平穩切削的穩定加工性能可以延長刀具使用壽命,降低加工成本

精車外圓加工

           

CBN車刀片加工輸出軸/輸入軸外圓能夠達到嚴格的表面光潔度要求

花鍵槽加工

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CBN槽刀割花鍵槽能夠達到嚴格的尺寸精度,更好地保證加工質量

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方案二


薄壁車硬車加工的解決方案


       

       


       

振動是一種常見的機械運動方式,指物體在平衡位置附近隨時間做往復運動。振動也有具有危害性的一面,在車削加工時,振動會使得被加工工件的表面粗糙度增大,有時還會出現紋理,不能達到加工要求。


           

同時,一般隨著第一次振動的產生,之后的加工也會伴隨著連續振動,使得整個加工過程每一道工序都會產生誤差,誤差的累計甚至會導致工件的報廢。
           


           

并且,振動不僅對加工精度和加工質量存在影響,還會對機器和刀具產生磨損,一旦發生這種情況,會導致整個車削加工機床和刀具受損,在加工領域具有豐富經驗的工人在充分了解機床的情況下會通過犧牲機床的加工效率,減少零件切削的加工量來抑制加工中產生的振動。


           

車削加工中產生的另一種振動主要是刀具的振動,刀具的振動很容易觀察到,刀具振動是一種高頻振動,切削時產生的噪音會很大,很刺耳,主要是由于刀具在加工過程中與工件之間的磨損累積,使表面摩擦力增大,摩擦力的作用下會損壞工件與刀具,在工件表面劃出細而密的痕跡。


       

01

振動的消除辦法


       

要控制車削加工過程中振動的產生,要從機床和刀具兩方面來考慮。要以消除機床內部振動為基礎,減少加工過程的人為操作失誤和工件刀具的錯誤使用為手段,保證振動不會造成嚴重的危害。想要有效減弱或消除振動,可以采取以下幾種措施。


       

1) 硬車加工的零件,需要選擇剛性更好的機床,日系或者歐系的機床。


       

2) 夾持刀具時要充分考慮工件的加工順序,對最適合的面進行夾持,保證刀具受力均勻,避免加工過程中受力不平衡,彎矩增大,并且要將刀具夾持好,避免在加工過程中出現振動甚至刀具脫飛。


       

3) 合理選擇刀具的材料與類型,根據被加工件的材料以及加工精度要求選擇合適刀具,嚴禁“軟刀硬切”,既會損壞刀具,又會增加加工過程中的振動危害性。


       

4) 適當增大刀桿剛度,增加刀桿剛度可以減輕摩擦帶來的影響。


       

5) 控制刀具的懸伸長度。刀具伸出的長度太長,不利加工,且在加工過程中容易發生抖動,也會對操作者造成傷害。
       


       

6) 對使用時間長的刀具要及時磨刀或者更換。


       

7) 使用防震刀桿或者硬質合金刀桿。


       


       

02

切削力的分析


       

       

切削力對內圓車削的影響


       

切向切削力,Ft        

1) 將刀具向下壓,離開中心線。

2)導致副后角減小。


       

徑向切削力,Fr        

1) 改變切削深度和切削厚度。

2) 導致尺寸超出公差范圍和振動風險。


       

進給力,Fa        

1) 沿著刀具進給方向分配。


       

選擇合適主偏 (切入) 角

選擇主偏 (切入) 角和切削力


       

       


       

選擇接近90°的主偏角 (接近0°的切入角)。


       

       


       

最常用的內圓車削工序        

1) 常用的是菱形C型80°刀片。

2) 常用的是主偏 (切入) 角為95° (-5°) 和93° (-3°) 的鏜桿。

3) D型55°、W型80°和T型60°刀片形狀也很常用。


       

03

案例


       

輸出軸壓板內部的加工:材料20CrMnTi,表面光潔度要求Ra0.6以內,壓板屬于薄壁件,表面經常有出現震紋的現象,使用某進口品牌刀片,加工壽命只有五十件強制換刀。


       

在設計刀片的前期考慮到實際應用現場機床及工件剛性不足的情況下,采用選擇小倒棱并帶修光刃的設計,這樣可以減小切削力減少震紋,并可以得到良好的光潔度以滿足客戶的要求,選擇合理的切削參數進行測試,測試最后因刀片刃口磨損導致切削力增加產生了震紋,未達到預期的效果。


       

從測試數據分析來看,刀片材料以及刃口處理角度方面是沒有問題的,最后引起振動的主要因素是機床和刀桿剛性不足,原有的刀桿采用鋼基體刀桿,而且懸伸過長,是引起加工震紋的主要因素之一。


       

       


       

WSS針對這一問題進行研究及方案優化。提供特制刀桿并根據實際加工深度調整刀桿懸伸長度,進行測試,在同樣的加工參數(VC,fn,Ap),CBN的刀片壽命都提高150-200%,加工效果遠超原有數據,達到預期效果。通過優化刀桿,提高刀片壽命,刀片價格又有優勢,加工的效率又不變,大大降低了生產制造成本,讓加工更加高效便捷。


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