董丹丹
(許昌煙草機械有限責任公司,河南 許昌 461000)
直紋滾花的銑削
董丹丹
(許昌煙草機械有限責任公司,河南 許昌 461000)
本文介紹了利用加工中心第四軸分度頭旋轉,使用銑削方式,實現直紋滾花的加工,提高零件的外觀質量。
銑削;直紋滾花;外觀質量
滾花是金屬制品的捏手處或其他工作外表滾壓花紋的機械工藝,主要是防滑用。如百分尺的套管,鉸杠扳手以及螺紋量規等。滾花的外觀質量是該類零件質量考核的主要指標。這些花紋一般是在車床上用滾花刀滾壓而形成的,花紋有直紋和網紋兩種。利用滾花刀來擠壓工件,使其表面產生塑性變形而形成花紋。

表1 滾花的尺寸規格 (單位:mm)
在加工過程中遇到一種銷軸(如圖1所示)的零件需要加工直紋m0.5滾花,該種零件的材質為1Cr18Ni9Ti。工藝安排在數控車床上滾壓成型,但在車床上加工完后發現零件光潔度特別不好,滾出的直紋花不直,深度也達不到圖紙的要求,加工無法進行,如圖2所示。
經過分析認為,原因有以下兩點:
1. Cr18Ni9Ti材料對其他金屬材料的親合性強,在切削過程中刀具易產生積屑瘤,不易獲得表面粗糙度等級高的加工表面,并且加工中加工硬化傾向強,易使刀具磨損,并影響工件的表面粗糙度。
2.車床滾花屬于擠壓成型,滾花刀與零件外表面接觸發生塑性變形,而數控車床的工作環境封閉,滾刀與零件接觸深度不能第一時間發現,導致滾刀與零件的滾花紋路不能嚙合,是造成直紋扭曲的主要原因。
經過原因分析,為了保證直紋滾花能夠加工完成,只能另辟蹊徑。首先對直紋滾花進行深入了解,直紋滾花的花紋形狀定義如圖3所示,尺寸規格見表1。由圖3中夾角90°可知,可以考慮在帶有回轉分度頭的立式加工中心上,利用銑刀加工出直紋槽,即“以銑代滾”。
由直紋槽公式Z=D÷m(D為外圓直徑,m為模數,Z為槽數)可得,當D=16時,Z=16÷0.5=32即該零件的槽數是32。加工過程中的尺寸參考圖4、圖5。
編制的直槽滾花加工宏程序如圖6所示。
加工后的零件槽型美觀,圓周表面光潔度很好,無毛刺,經質量檢驗部門檢驗,完全合格,如圖7所示。
以銑削方式完成零件的加工,是一種新的加工理念,為其他難加工滾花零件提供了參考,同時在以后的工作中可以推廣使用,以創新的視角不斷完善零件的加工。
[1] GB/T 6403.3-2008,中華人民共和國滾花標準[S].
[2]孫奇,劉淑萱.滾花工藝研究[J].航空工藝技術,1993(6):34-36.
[4]周重輝,徐學林.滾花工藝在精密直紋加工中的應用[J].機械工程師,2007(1):144-145.
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