一種CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬表面加工領(lǐng)域，具體涉及一種CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備及其加 工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械制造中零件表面的粗糙度要求始終是工程技術(shù)人員在做加工方案及設(shè)備運(yùn) 用中要著重考慮的問(wèn)題，如何滿足設(shè)計(jì)要求，降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減少環(huán) 境污染，是工程技術(shù)人員的探索方向。
[0003] 經(jīng)刀具切削加工后的CuCr觸頭材料的表面粗糙度隨Cr含量的增加而降低，尤其是 高Gr含量的CuCr觸頭材料難以獲得良好的表面粗糙度，無(wú)法滿足特殊使用場(chǎng)合"工作面 RaO.2或以下"的要求。一般情況下，CuCr觸頭材料使用硬質(zhì)合金刀具加工所得的表面粗糙 度，Cr含量25%時(shí)最高可達(dá)RaO. 4，Cr含量50 %時(shí)最高可達(dá)Ral. 0，均不能滿足特殊場(chǎng)合的表 面粗糙度要求。
[0004] 豪克能是烏克蘭軍工技術(shù)，早在前蘇聯(lián)時(shí)期就廣泛用于發(fā)電、動(dòng)力、飛機(jī)及造船、 潛艇等軍民設(shè)備的制造中是一個(gè)由電能轉(zhuǎn)換的、高頻的(頻率是30KHZ )、大能量的且振幅很 小的機(jī)械能和溫度略高于室溫的熱能的復(fù)合能量。它的工作原理是利用金屬在常溫狀態(tài)下 的冷塑性特點(diǎn)，運(yùn)用豪克能對(duì)金屬零件表面進(jìn)行無(wú)研磨劑的研磨、強(qiáng)化和微小形變處理，使 金屬零件表面達(dá)到更理想的表面粗糙度要求，也可以形象的說(shuō)是利用豪克能將零件的表面 熨平；同時(shí)在零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高零件表面的顯微硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度和疲勞壽 命。但現(xiàn)有技術(shù)中未見有任何關(guān)于利用豪克能對(duì)CuCr觸頭材料的表面進(jìn)行加工的記載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備及其加工方法， 利用豪克能金屬加工設(shè)備(Hawking)的高頻振動(dòng)沖擊能量與豪克能能量共同作用，對(duì)觸頭 表面形成微沖擊擠壓變形，可使CuCr觸頭材料表面粗糙度提高到RaO. 2或以下，達(dá)到鏡面效 果，滿足了 CuCr觸頭材料特殊使用場(chǎng)合的"工作面RaO. 2或以下"之要求。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種CuCr觸頭表面光整加工設(shè) 備，該設(shè)備是加裝了豪克能刀具總成的車銑復(fù)合機(jī)床，豪克能刀具總成直接安裝在車銑復(fù) 合機(jī)床的機(jī)床排刀托板上，豪克能刀具總成連接有能量發(fā)生控制裝置，其提供豪克能能量 傳輸給豪克能刀具總成，經(jīng)過(guò)豪克能刀具總成轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)沖擊能和豪克能的復(fù)合能 量，該豪克能刀具總成具有對(duì)CuCr觸頭表面進(jìn)行光整加工的豪克能刀具頭;加裝有豪克能 刀具總成的所述車銑復(fù)合機(jī)床包括第一動(dòng)力刀具、第二動(dòng)力刀具、鉆頭、第一車刀和第二車 刀，其分別設(shè)置在所述機(jī)床排刀托板上。
[0007] 此外，本發(fā)明提供了利用上述的CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備進(jìn)行CuCr觸頭表面光 整加工的方法，其包括如下步驟：
[0008] 1)毛坯準(zhǔn)備:準(zhǔn)備加工完成的CuCr觸頭毛坯，其尺寸為φ 81*S. 7mm;
[0009] 2)車加工一:將CuCr觸頭毛坯的端面定位外徑夾緊，鉆直徑4.5mm的預(yù)孔穿透;粗 車CuCr觸頭毛坯的背面、背面外臺(tái)及外徑，留足精車余量，此時(shí)CuCr觸頭的總厚為5.2mm，精 車的外徑要求為Φ 80 ±0.
[0010] 3)車加工二:將經(jīng)步驟2)處理過(guò)的CuCr觸頭掉頭，并將其端面定位外徑夾緊，粗車 正面，保證CuCr觸頭的總厚為5.1+0.05/0mm，粗車的斜面及外徑留0.1 mm的精車余量；
[0011] 4)豪克能光整加工：用所述能量發(fā)生控制裝置提供豪克能能量傳輸給豪克能刀具 總成，經(jīng)過(guò)豪克能刀具總成轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)沖擊能和豪克能的復(fù)合能量，這些能量通過(guò)豪 克能刀具頭直接作用在CuCr觸頭表面上，實(shí)現(xiàn)CuCr觸頭表面的光整加工;鏜直徑5mm的孔， 精車正面保證CuCr觸頭的總厚為4.9+0.05/0mm ;
[0012] 5)銑六槽:將經(jīng)步驟4)處理過(guò)的CuCr觸頭的背臺(tái)端面定位外徑夾緊，銑6-2槽，其 沿CuCr觸頭的圓周面徑向均布，其正面槽棱為0.5 X 45° ;
[0013] 6)清洗烘干:將經(jīng)過(guò)步驟5)處理過(guò)的CuCr觸頭按照觸頭清洗烘干工藝進(jìn)行清洗并 烘干；
[0014] 7)車加工三:將清洗并烘干的CuCr觸頭的正面端面定位外徑夾緊，精車背面，保證 CuCr觸頭的總厚為4.8±0.1mm，精車φ 8-0. 04/-0. 076mm，外臺(tái)深1.5+0/-0.05mm，并滿 足平面度要求；
[0015] 8)外觀處理:處理CuCr觸頭的外觀，要求表面無(wú)氧化和污跡，棱邊無(wú)毛刺；
[0016] 9)終檢:按圖紙要求全檢CuCr觸頭的尺寸和外觀；
[0017] 10)真空包封:將CuCr觸頭真空干燥后，真空包封。
[0018] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟2)中的所述背面為CuCr觸頭的焊接面，所 述步驟3)中的所述正面為CuCr觸頭的燃弧面。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟4)中豪克能光整加工的CuCr觸頭的正面， 僅是平面部分的粗糙度為RaO. 2以下。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述步驟4)中豪克能刀具總成加工的線速度為35-38m/min，走刀速度為 0 · 3-0 · 5mm/r。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，加工完的CuCr觸頭的表面粗糙度Ra為0.047-0.146μ m〇
[0022] 本發(fā)明的有益效果：
[0023] 1.利用豪克能金屬加工設(shè)備(Hawking)的高頻振動(dòng)沖擊能量與豪克能能量共同作 用，對(duì)觸頭表面形成微沖擊擠壓變形，可使CuCr觸頭材料表面粗糙度提高到RaO. 2或以下， 達(dá)到鏡面效果，最高可達(dá)Ra0.0 5，滿足了CuCr觸頭材料特殊使用場(chǎng)合的"工作面RaO. 2或以 下"之要求。
[0024] 2.利用本發(fā)明的設(shè)備和方法大幅提高了觸頭表面的加工精度，減少了工藝裝備的 投入，降低了制造成本，縮短了加工制造周期，提高了工作效率，降低了對(duì)環(huán)境污染。
[0025] 3.豪克能的能量聚焦性好、密度大，能大幅提高材料塑性，能直接深入到材料內(nèi) 部，反復(fù)加工也不會(huì)產(chǎn)生表層剝落，并可消除殘余拉應(yīng)力并預(yù)置壓應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)工件的表面強(qiáng) 化和尺寸穩(wěn)定性的提尚。
[0026] 4.本發(fā)明的設(shè)備和方法實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0027] 附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0028] 圖1為本發(fā)明的CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2為利用本發(fā)明的光整加工方法加工完畢的CuCr觸頭的示意圖；
[0030] 圖3為圖2中沿K方向觀察的局部放大圖，其比例為2:1。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032] 實(shí)施例
[0033] 參照?qǐng)D1，一種CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備，該設(shè)備是加裝了豪克能刀具總成1的 車銑復(fù)合機(jī)床，豪克能刀具總成1直接安裝在車銑復(fù)合機(jī)床的機(jī)床排刀托板11上，豪克能刀 具總成1連接有能量發(fā)生控制裝置2,其提供豪克能能量傳輸給豪克能刀具總成1，經(jīng)過(guò)豪克 能刀具總成1轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)沖擊能和豪克能的復(fù)合能量4,該豪克能刀具總成1具有對(duì) CuCr觸頭5的表面進(jìn)行光整加工的豪克能刀具頭3;加裝有豪克能刀具總成1的所述車銑復(fù) 合機(jī)床包括第一動(dòng)力刀具6、第二動(dòng)力刀具7、鉆頭8、第一車刀9和第二車刀10,其分別設(shè)置 在所述機(jī)床排刀托板11上。
[0034] 參照?qǐng)D1-3,本發(fā)明提供了利用上述的CuCr觸頭表面光整加工設(shè)備進(jìn)行CuCr觸頭 表面光整加工的方法，其包括如下步驟：
[0035] 1)毛坯準(zhǔn)備:準(zhǔn)備加工完成的CuCr觸頭毛坯，其尺寸為φ 81*5. 7mm;
[0036] 2)車加工一：將CuCr觸頭毛坯的端面用機(jī)床三爪卡盤12定位外徑夾緊，鉆直徑 4.5mm的預(yù)孔穿透;粗車CuCr觸頭毛坯的背面、背面外臺(tái)及外徑，留足精車余量，此時(shí)CuCr觸 頭的總厚為5.2mm，精車的外徑要求為φ 80±0. 05mm;
[0037] 3)車加工二:將經(jīng)步驟2)處理過(guò)的CuCr觸頭掉頭，并將其端面定位外徑夾緊，粗車 正面，保證CuCr觸頭的總厚為5.1+0.05/0mm，粗車斜面及外徑R，留0.1 mm的精車余量；
[0038] 4)豪克能光整加工：用所述能量發(fā)生控制裝置2提供豪克能能量傳輸給豪克能刀 具總成1，經(jīng)過(guò)豪克能刀具1總成轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)沖擊能和豪克能的復(fù)合能量4,這些能量通 過(guò)豪克能刀具頭3直接作用在CuCr觸頭5表面上，實(shí)現(xiàn)CuCr觸頭表面的光整加工;鏜直徑5mm 的孔，精車正面保證CuCr觸頭的總厚為4.9+0.05/0mm;精車斜面的形位尺寸以及外徑棱Rl 如圖2所示；
[0039] 5)銑六槽:將經(jīng)步驟4)處理過(guò)的CuCr觸頭的背臺(tái)端面定位外徑夾緊，銑6-2槽，其 沿CuCr觸頭的圓周面徑向均布，如圖2所示，槽口為Rl，其正面槽棱為0.5 X 45