本發(fā)明涉及金屬切削，特別是涉及一種大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽的加工方法，為大流量增壓器產(chǎn)品中一種大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽的車削提供一種新的刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與車削走刀方法。

背景技術(shù)：

1、隨著在大流量增壓器產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的不斷突破，部分大規(guī)格零部件在傳統(tǒng)工藝車削方法的加工中出現(xiàn)問題，其中以存在多級(jí)氣封斜槽的壓端密封蓋零部件的加工表現(xiàn)最為突出，該壓端密封蓋的形狀結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，零件選用的材料為球墨鑄鐵，整體呈薄壁盤狀，傳統(tǒng)規(guī)格的壓端密封蓋最大外直徑在400-600mm不等，該類壓端密封蓋多級(jí)密封斜槽在實(shí)際生產(chǎn)中多采用三爪輕夾外圓結(jié)合一體式手磨成型刀具車削的方法進(jìn)行加工，其中一體式手磨成型刀具結(jié)構(gòu)如圖3所示，傳統(tǒng)車削走刀方法如圖4所示，斜槽內(nèi)毛坯通過一體式手磨成型刀依次通過1、2、3三條刀路完成車削，該種加工方法在以往整體結(jié)構(gòu)較小的零件加工中存在的問題相對(duì)不明顯，結(jié)構(gòu)較小的零件對(duì)應(yīng)斜槽尺寸深度淺，毛坯總體厚度小，刀具完成整體車削需要運(yùn)動(dòng)的總體路徑短，刃口參與去除的毛坯少，零件批量加工中，傳統(tǒng)手磨刀具的性能勉強(qiáng)能購滿足零件基本的生產(chǎn)加工，然而隨著客戶對(duì)產(chǎn)品流量需求的不斷提高，大流量增壓器中適配的壓端密封蓋規(guī)格尺寸同比以往出現(xiàn)跨越式的提升，特別是在當(dāng)前直徑800-1000mm這種大規(guī)格壓端密封蓋的加工中，傳統(tǒng)刀具與加工方法在車削多級(jí)密封斜槽內(nèi)深度較大尺寸較厚的毛坯時(shí)就會(huì)出現(xiàn)多種問題，具體問題表現(xiàn)主要有如下四個(gè)方面：

2、1、定制刀具價(jià)格昂貴，時(shí)間周期長(zhǎng)

3、不同機(jī)型大型壓端密封蓋零件的多級(jí)氣封斜槽根據(jù)使用要求，其斜槽的角度與寬度與常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)刀具的規(guī)格尺寸之間存在較大的差異，只有根據(jù)零件斜槽具體的規(guī)格尺寸與角度進(jìn)行定制的專用成型刀具才能滿足加工需求，而定制刀具價(jià)格昂貴，交貨周期長(zhǎng)，無法滿足零件日常高效加工需求。

4、2、傳統(tǒng)手磨刀具壽命低下，容易斷刀

5、考慮定制刀具價(jià)格昂貴與時(shí)間周期長(zhǎng)的缺陷，該類壓端密封蓋多級(jí)密封斜槽在傳統(tǒng)車削加工中仍采取手磨成型的一體式高速鋼刀具進(jìn)行加工，然而，手磨成型刀具在實(shí)際應(yīng)用中受刀具自身材料性能的影響，實(shí)際車削過程中的刀具刃口強(qiáng)度與耐磨性表現(xiàn)尤為不足，特別是在當(dāng)前大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽零件的批量加工中，深度與厚度過大的毛坯造成刀具刃口的過快磨損，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)刀頭斷裂的現(xiàn)象，這些問題的存在使零件在日常加工中的質(zhì)量與效率難以保證。

6、3、零件車削受力不穩(wěn)定，容易松動(dòng)，加工效率與合格率低

7、800-1000mm直徑規(guī)格的大型壓端密封蓋在結(jié)構(gòu)上屬于薄壁零件，如圖1、圖2所示，薄壁零件在加工過程中需要較小的夾緊力進(jìn)行夾持，過大的夾緊力會(huì)造將零件夾持變形，零件在傳統(tǒng)常規(guī)一體式手磨成型刀具加工過程中的受力會(huì)隨著刀具刃口的過快磨損而迅速增大，特別是出現(xiàn)刃口崩壞、刀頭斷裂等現(xiàn)象的瞬間，過大的受力與瞬時(shí)應(yīng)力突變會(huì)引起零件夾持松動(dòng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，零件松動(dòng)的出現(xiàn)會(huì)大幅度降低零件的加工效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成零件報(bào)廢。

8、4、刀具反復(fù)刃磨，加工效率低

9、傳統(tǒng)手磨成型刀由于其較低的使用壽命，實(shí)際加工過程中工人需要對(duì)刀具的刃口進(jìn)行反復(fù)修磨，修磨后的刀具再次應(yīng)用時(shí)還需要重新找正對(duì)刀，這些重復(fù)的工作都在一定程度上降低了零件的加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽的加工方法，提升加工效率，以及斜槽的加工質(zhì)量。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽的加工方法，

4、第一步、標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金刀片選型

5、根據(jù)工件斜槽的寬度w，選取寬度小于w的標(biāo)準(zhǔn)方形切槽硬質(zhì)合金刀片，設(shè)選取的標(biāo)準(zhǔn)刀片寬度尺寸為w1，w1＜w；

6、第二步、刀體加工

7、根據(jù)機(jī)床的刀體夾持結(jié)構(gòu)加工出刀體外形，再根據(jù)工件的斜槽角度α，在刀體的刀頭位置銑削出同樣傾斜角度的u形鍵槽，u形鍵槽的寬度大于所選刀片的寬度w1；

8、第三步、刀具焊接成型

9、將硬質(zhì)合金刀片，沿α角度對(duì)稱的放置于u形鍵槽中，并進(jìn)行焊接，焊接后，刀片刃口與刀體上表面保持水平一致，得到α角度焊接式專用刀；

10、第四步、劃分工件的加工區(qū)域

11、工件毛坯待加工斜槽的直壁端作延長(zhǎng)線，在斜槽的斜壁端拐點(diǎn)處朝所述延長(zhǎng)線作垂線，延長(zhǎng)線、垂線相連并形成邊界線，所述邊界線、待加工斜槽的外槽壁圍合成a區(qū)域，所述邊界線、待加工斜槽的內(nèi)槽壁圍合成b區(qū)域，其中a區(qū)域?yàn)檩S向加工區(qū)域，b區(qū)域?yàn)樾毕蚣庸^(qū)域；

12、第五步、端面環(huán)槽刀具選型

13、設(shè)垂線長(zhǎng)度為w2，選取寬度小于w2的標(biāo)準(zhǔn)端面環(huán)槽刀，標(biāo)準(zhǔn)端面環(huán)槽刀的刀寬w3＜w2；

14、第六步、程序編制

15、根據(jù)劃分的加工區(qū)域，以及選取的標(biāo)準(zhǔn)端面環(huán)槽刀、制作的α角度焊接式專用刀，完成工件斜槽的總體加工程序編制，單個(gè)區(qū)域采取中間至兩側(cè)對(duì)稱式的走刀方法；

16、第七步、工件車削

17、采用標(biāo)準(zhǔn)端面環(huán)槽刀，沿軸向粗車工件毛坯的各環(huán)槽的a區(qū)域；

18、采用α角度焊接式專用刀，沿α角度粗車工件毛坯的各環(huán)槽的b區(qū)域；

19、采用標(biāo)準(zhǔn)端面環(huán)槽刀，精車各環(huán)槽的a區(qū)域斜槽側(cè)面；

20、采用α角度焊接式專用刀，精車各環(huán)槽b區(qū)域的斜槽側(cè)面。

21、優(yōu)選地，選取45鋼材料，通過線切割或銑削加工出刀體外形。

22、優(yōu)選地，設(shè)u形鍵槽的深度為h，所選硬質(zhì)合金刀片厚度為h1，h≥h1，焊接前在鍵槽底部添加對(duì)應(yīng)厚度的銅墊片，保證焊接后刀片刃口與刀體上表面保持水平一致。

23、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明針對(duì)大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽車削設(shè)計(jì)的新型α角度焊接式專用刀具與車削走刀方法對(duì)比傳統(tǒng)加工的具體有益效果主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

24、1、高性能、低成本、高效便捷的專用刀具設(shè)計(jì)方法

25、本發(fā)明針對(duì)大型壓端密封蓋多級(jí)斜槽涉設(shè)計(jì)的α角度焊接式專用刀能夠根據(jù)不同歸規(guī)格零件斜槽的寬度與角度實(shí)現(xiàn)高效的制作，制作方法簡(jiǎn)單快捷，同時(shí)該刀具同時(shí)具備定制化刀具優(yōu)良性能與傳統(tǒng)一體式手磨刀低成本的特性，保證制作成本低廉的同時(shí)，硬質(zhì)合金刀片優(yōu)良的性能滿足大批量零件車削的穩(wěn)定加工。

26、2、多級(jí)斜槽車削精度與穩(wěn)定性大幅度提升

27、本發(fā)明針對(duì)大型壓端密封蓋這類具備多級(jí)氣封斜槽的薄壁零件提供了一種能夠控制車削受力的交點(diǎn)分區(qū)與高精度程序走刀方法，將傳統(tǒng)的一體式車削成型方法轉(zhuǎn)化為了軸向與斜向成型少量多級(jí)分層式的高速進(jìn)刀方法，有效的控制了徑向應(yīng)力對(duì)零件加工的影響，大幅度的減小了刀具切削時(shí)與零件之間的相互受力，有效的控制零件加工變形的同時(shí)，斜槽加工精度與表面質(zhì)量得到很好的保證。

28、3、產(chǎn)品加工效率提升，斜槽加工質(zhì)量的高穩(wěn)定性

29、本發(fā)明通過改變刀具與車削方法有效的規(guī)避了大型壓端密封蓋多級(jí)氣封斜槽在傳統(tǒng)一體式手磨成型車刀加工過程中存在的刀具斷裂、零件松動(dòng)，重復(fù)找正等問題，傳統(tǒng)車削徑向應(yīng)力引起的零件夾持松動(dòng)問題不再出現(xiàn)，產(chǎn)品加工質(zhì)量的穩(wěn)定性得到保障，新的加工刀具與車削方法在批量生產(chǎn)應(yīng)用過程中不再出現(xiàn)刀具頻繁斷裂、修磨等問題，零件加工效率與穩(wěn)定性得到提升。