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转向节作为转向系统中的重要部件,传递并承受汽车前部载荷,支撑并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下,它承受着多变的冲击载荷。因此,转向节的好坏,在很大程度上,决定了转向系统的稳定性。
在某加工实例中,被加工零件为转向节(羊角), 被加工材料为铸铝,加工机床设备选用卧式加工中心,冷却方式采用内冷(乳化液),加工部位为9.527°锥孔,寿命要求2000件。
加工难点
(1)受零件本身结构限制,锥孔大端面空间不够,刀具无法下刀加工,只能从小端面进刀,无法采取常规的正锥形式刀具进行加工,需要改为反锥形式的刀具进行加工,反锥形式刀具属于非常特殊的刀具,与常规刀具切削加工有着较大的不同,所以难度较大。
(2)刀具设计成反锥形式后,锥度最后端结束位置处属于强度最为薄弱的地方,极易在此处发生断裂的情况。
(3)为避免加工铝材时刀具刃口粘屑而刮伤孔壁,导致产品不良率上升,客户要求设计成中心内冷出水形式,反锥刀具本身强度较差,如设计成中心内冷出水形式,会进而降低刀具强度,更容易出现使用问题。
(4)客户对刀具成本控制的比较严格,要求刀具的使用寿命在2000件,目前还没有厂家能满足此寿命要求。
设计特点
(1)刀具设计成反锥铣削形式刀具,保证刀具能从零件孔的小端进刀加工的同时,也能保证加工后零件锥孔的高要求角度公差与孔壁面粗糙度要求。
(2)为保证刀具强度,芯厚做特殊变径设计,解决反锥形式刀具自身强度差的问题。
(3)为满足客户要求将刀具设计成中心内冷出水形式,刀具原材料进行特殊开模定制,在保证冷却的同时,也能保证刀具自身的强度。
(4)刀具螺旋角与前角进行针对性设计,避免反锥铣削刀具在加工时产生让刀的问题。
锑玛刀具直径φ19,转速2000 r/min,进给80mm/min,刀具寿命2000件(寿命稳定,且无断刀问题),大幅提高了加工效率。
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