用硬质合金车刀进行冷挤压光整加工
1引言
油缸、气缸、活塞、活塞杆等需要紧密配合的大型轴套类零件对尺寸精度及表面粗糙度的要求较高,并要求工作表面具有残余压应力。此类零件的精加工通常采用磨削+喷丸处理工艺,但加工效率低,加工成本高,且对直径及长度尺寸较大的内圆表面的磨削加工相当困难。为解决这一加工难题,本文提出一种使用改型硬质合金车刀对工件表面进行冷挤压光整加工的方法。
2硬质合金挤压刀
图1 硬质合金挤压刀
挤压刀用90硬质合金车刀磨制而成,其外形尺寸如图1所示。要求刀具具有较高尺寸精度,且挤压工作部分表面粗糙度Ra<0.4µm。
3冷挤压工作原理
冷挤压工作原理如图2所示。将挤压刀装夹在普通车床的刀架或刀杆上,工件装夹在三爪卡盘上。通过纵向进给对工件表面施加一定挤压力,可使表层金属产生相应的塑性变形；再通过横向走刀和工件的旋转,迫使工件车削后残留的刀痕波峰在自变形的同时将凸起材料挤向前方的波谷内,从而降低刀痕波峰与波谷的高度差,达到降低表面粗糙度的目的。在挤压过程中,工件表层将产生残余压应力,可提高其疲劳强度和抗腐蚀能力。
图2 挤压过程示意图
用挤压刀进行冷挤压加工是一种无屑加工,它可替代磨削和喷丸处理两道工序,显著提高加工效率。采用传统工艺加工需耗时1小时的工件,用冷挤压加工仅需10分钟。
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