CN105364088A - 一种车削汽车扭杆的改进加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，所述的改进加工工艺包括如下步骤：a）粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆，b）精车顶尖孔及外圆，c）车削过渡圆弧面。本发明揭示了一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，该改进加工工艺通过调整装夹方式、合理使用车刀、优化切削参数以及精准控制车床拖板进退量，显著提高了汽车扭杆加工的精度和效率。

Description

一种车削汽车扭杆的改进加工工艺
技术领域
本发明涉及一种加工工艺，具体涉及一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，属于机械加工技术领域。
背景技术
在机械加工中，汽车扭杆的加工较为常见。汽车扭杆属典型的细长轴零件，其材料弹性大，强度高，硬度高，属难切削材料。作为汽车的关键零件，汽车扭杆要求在使用和试验中扭曲55度且17万次不变形，如加工中出现接刀划伤、裂纹、竹节状、腰鼓形、锥度、锯齿等缺陷，将会在缺陷处断裂造成功能性失效，甚至会出现更大的安全事故。
目前，在加工汽车扭杆过程中，遇到的问题主要表现为：刚性差，在车削时如装夹不当，很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度；热扩散性能差，在切削热的作用下会产生相当大的线膨胀，如果轴的两端为固定支承，则会因受挤而弯曲变形，当轴高速旋转时，这种弯曲所产生的离心力将使弯曲变形进一步加剧；轴比较长，加工时一次走刀所需时间多，刀具磨损较大，从而增加了工件的几何形状公差。由于受到零件的结构形式和加工效率所限，现有的很多加工方法均不适合实际加工需要。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，该改进加工工艺通过调整装夹方式、合理使用车刀、优化切削参数以及精准控制车床拖板进退量，显著提高了汽车扭杆加工的精度和效率。
本发明是一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，所述的改进加工工艺包括如下步骤：a）粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆，b）精车顶尖孔及外圆，c）车削过渡圆弧面。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a）中，粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆采用卡盘夹持工件一端，中心架辅助支撑另一端的装夹方式。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a）中，粗车刀具选用95°主偏角机夹式YT15类硬质合金车刀，粗车切削参数调整为：工件转速250r/min，切削深度2mm，进给量0.25mm。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中，精车顶尖孔采用卡盘夹持工件一端，中心架辅助支撑另一端的装夹方式，精车外圆采用两弹性活顶尖支撑的装夹方式。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中，精车刀具选用75°主偏角焊接式YT15类硬质合金车刀，其刃口磨削为0.05mm，前角为15°，后角为8°，精车切削参数调整为：工件转速300r/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b）中，精车加工过程中车床拖板进退量控制为：在靠顶尖处1/3长时，大拖板每走100mm中拖板等速进0.08
mm；在中间200mm处，工件不变形不动小拖板；过中心100mm处开始退小拖板，大拖板每走100mm时小拖板退0.06mm。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，车削过渡圆弧面采用回转圆盘夹持步骤b）中精车刀具，调整回转圆盘中心到工件外圆处的距离至300mm并进行对刀，再操作回转圆盘通过60°夹角刀具加工出表面粗糙度达到Ra3.2以上的过渡圆弧面。
本发明揭示了一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，该改进加工工艺通过调整装夹方式、合理使用车刀、优化切削参数以及精准控制车床拖板进退量，显著提高了汽车扭杆加工的精度和效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例车削汽车扭杆的改进加工工艺的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例车削汽车扭杆的改进加工工艺的工序步骤图；该改进加工工艺包括如下步骤：a）粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆，b）精车顶尖孔及外圆，c）车削过渡圆弧面。
本发明提及的车削汽车扭杆的改进加工工艺通过灵活运用一夹一顶和双顶尖装夹方式、优选刀具、优化切削参数、精整控制切削力，实现了加工精度和效率的显著提高。其中，刀具材料选择YT15类硬质合金刀具；针对粗车刀磨损大的特点，选用95°主偏角机夹式车刀作为粗车刀具，且手工修整刃磨为R0.1以内，加深卷屑槽，确保刀具具有良好的切削力和刀具耐用度，同时仍能保持机夹式车刀快换刀片的效果；精车刀采用手工刃磨75°主偏角焊接式刀具，该精车刀具刃口磨削为0.05mm，前角为15°，后角为8°。由于工件在切削加工过程中受切削力的影响，容易产生自激振荡，当刀具走到中间部位时，工件会抬起，高于中心，故刀尖安装高度需要提高5.0mm，从而给车削加工增加预紧力。由于切削力的变化和工件***刚性的变化会造成工件中间粗、两端细的现象，导致径向尺寸差别较大，故通过精准控制车床中拖板进量、小拖板退量，来有效地消除轴径尺寸差别，提高工件加工精度。
实施例
具体加工方法如下：
a）粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆，首先采用卡盘夹持工件一端，中心架辅助支撑另一端，并在车床上车削卡盘近端的外圆长80mm；然后掉头仍采用一夹一顶方式夹持工件，并在车床上粗车加工端面、顶尖孔、螺纹孔以及卡盘近端的另一段外圆长80mm；之后粗车加工工件外圆并留0.5mm加工余量。
其中，粗车刀具选用95°主偏角机夹式YT15类硬质合金车刀，粗车切削参数为：工件转速250r/min，切削深度2mm，进给量0.25mm。
b）精车顶尖孔及外圆，首先将工件掉头并采用一夹一顶方式装夹工件，再选用75°主偏角焊接式YT15类硬质合金精车刀具车削精加工顶尖孔至规定尺寸要求，其中，精车切削参数为：工件转速300r/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm。然后采用两弹性活顶尖支撑的装夹方式装夹工件，并在车床上车削精加工杆部外圆至规定尺寸要求；其中，精车切削参数为：工件转速300r/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm。为了消除轴径尺寸差别，提高加工精度，精车加工过程中车床拖板进退量控制为：在靠顶尖处1/3长时,大拖板每走100mm中拖板等速进0.08mm；在中间200mm处，工件不变形不动小拖板；过中心100mm处开始退小拖板，大拖板每走100mm时小拖板退0.06mm。
c）车削过渡圆弧面，首先拆除车床刀架和拖板，再安装回转圆盘并夹持步骤b）中的精车刀具，然后调整回转圆盘中心到工件外圆处的距离至300mm并进行对刀，之后操作回转圆盘通过60°夹角刀具加工出表面粗糙度达到Ra3.2以上的过渡圆弧面。
本发明揭示了一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，该改进加工工艺通过调整装夹方式、合理使用车刀、优化切削参数以及精准控制车床拖板进退量，显著提高了汽车扭杆加工的精度和效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的改进加工工艺包括如下步骤：a）粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆，b）精车顶尖孔及外圆，c）车削过渡圆弧面。
2.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤a）中，粗车端面、顶尖孔、螺纹孔及外圆采用卡盘夹持工件一端，中心架辅助支撑另一端的装夹方式。
3.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤a）中，粗车刀具选用95°主偏角机夹式YT15类硬质合金车刀，粗车切削参数调整为：工件转速250r/min，切削深度2mm，进给量0.25mm。
4.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤b）中，精车顶尖孔采用卡盘夹持工件一端，中心架辅助支撑另一端的装夹方式，精车外圆采用两弹性活顶尖支撑的装夹方式。
5.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤b）中，精车刀具选用75°主偏角焊接式YT15类硬质合金车刀，其刃口磨削为0.05mm，前角为15°，后角为8°，精车切削参数调整为：工件转速300r/min，切削深度0.5mm，进给量0.2mm。
6.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤b）中，精车加工过程中车床拖板进退量控制为：在靠顶尖处1/3长时,大拖板每走100mm中拖板等速进0.08mm；在中间200mm处，工件不变形不动小拖板；过中心100mm处开始退小拖板，大拖板每走100mm时小拖板退0.06mm。
7.根据权利要求1所述的车削汽车扭杆的改进加工工艺，其特征在于，所述的步骤c）中，车削过渡圆弧面采用回转圆盘夹持步骤b）中精车刀具，调整回转圆盘中心到工件外圆处的距离至300mm并进行对刀，再操作回转圆盘通过60°夹角刀具加工出表面粗糙度达到Ra3.2以上的过渡圆弧面。
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