改善入墙式水龙头主体车削工艺分析
2020-3-19 来源： 广东省国防科技技师学院 作者：吴爱平
摘要 ：随着市场的竞争，客户对产品的要求越来越高，对产品的样式也趋向个性化设计。车削加工对提升产品的尺寸公差精度、加工表面品质起重要作用。本文从工艺的选择、刀具参数、车削操作等方面论述车削加工的应用。
关键词 ：车削加工 ；车夹具 ；刀具
0 前言
产品中，种类样式较多，形状复杂，有的是不规则的铸造毛坯。加工这类产品时，由于产品内孔的尺寸公差精度、表面品质要求高，成形刀的加工磨损大，造成良品率低。运用车削加工技术，对工艺进行改进，解决了原来出现的生产异常，提高了生产效益。以下是对车削加工作论述。正文 ：产品名称 ：入墙式水龙头主体，材料 :H59。零件加工图如图 1 所示。
图1 1 、加工工艺方法分析
图 1 中零件要加工的地方较多，进水孔、出水孔、定位孔等。原来阀芯部位（尺寸 Φ39.2+0.02、深 13±0.05 工艺是安排在专用机上加工，刀具采用成形刀。但多批次生产后发现问题，零件内孔尺寸 Φ39.2+0.02 偏差较大，且内孔的 Ra值为 1.6 粗糙度达不到要求，造成每批次的不良率高，严重影响生产效益。原因是在专用机成形刀具加工时工件振动较大，且加工一定数量产品后刀具磨损影响精度。经过不断验证。在加工此零件，如何装夹是关键，零件装夹能解决工件振动造成的影响，保证零件的精度要求。
2 、车床夹具的设计制作和使用
此零件是铸造成型的毛坯件，外形复杂，不能直接装夹在车床三爪上，需要制作一套夹具（如图 2），在生产中快速装夹，提高效率。
图2
（1）如图 2 所示，夹具主要由 1，2…6 号零件构成，1号零件为固定块与 3 号零件联接固定一起，为装夹方便，2号零件是活动的，可自由打开和压紧，夹具取出或放进工件都可以快速完成，满足生产的需要。
（2）为方便制作夹具，3 号零件与 1 号零件固定块分开，采用螺纹连接方式，焊接以加固，保证生产安全可靠。
（3）图中 1 号零件与 2 号零件在加工中心上加工，保证夹具的内腔与工件毛坯形状一致，装配好后与模柄的中心同轴，满足车削加工要求。4号零件起到夹紧的作用，满足安全生产要求。
（4）把车夹模装在车床上，校正模柄的中心与车床的中心一致。装夹工件时打开 2号零件，清除内腔的杂物、切削屑等，工件放到位后放下活动板压紧工件，拧紧螺母，保证工件夹紧牢固、安全生产。
3 、刀具的技术参数
（1）刀具在切削过程中温度高、切削力大，为了防止刀具磨损影响粗糙度要求，刀具有一定的硬度、耐磨、抗弯强度性能。为了防止在车削时震动大，影响粗糙度和尺寸公差。刀杆也要大，伸出的长度也尽可能短，以保证足够的刚性和强度。
（2）加工时，车刀的好坏直接影响到产品的质量及刀具的使用寿命，根据加工的产品材料、切削量等来确定前角的合理值。同样，刀具后角也是影响刀具强度、散热等性能的重要参数，在粗加工后角磨得小些，精加工磨得大些。
4 、车削重点与难点分析
（1）内孔（尺寸 Φ39.2+0.02、 深 13±0.05） 可 以分粗加工和精加工两道工序进行，保证尺寸公差 +0.02 和粗糙度 Ra1.6 要求。外螺纹M45×1.5（深 6mm）可分多次车削，保证螺纹符合螺纹通止规。
（2）如何保证粗糙度 Ra1.6 要求和内孔尺寸公差 +0.02是关键。在车削过程中，影响加工表面的因素很多，有以下几个方面 ：（a）刀具的影响，已加工表面是由刀具的主、副切削刃切削而成的。（b）提高切削速度使积屑瘤减小，减少变形，提高加工表面品质。（c）适当减小进给量可降低残余面积来减少表面粗糙度值。当然，在机床精度和刚度允许的情况下才能获得良好效果。（d）为了节省刀具材料和增加刀柄强度，刀片通常焊接在刀柄上。（e）提高待加工的工件毛坯质量，通过热处理改善切削加工性能，有利于获得要求高的表面品质。以上方法和措施，通过不断的调试，找到有效方法。
结论
（1）通过分析，结合实际条件，运用学习过的车削加工技术，对工艺进行改进，有效提高了生产效益。
（2）夹具的制作对工艺的实施有着重要的影响。
（3）刀具的制作、车削操作对工艺的改善至关重要。
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