[發(fā)明專利]一種高韌性的齒圓刀加工工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110802493.0
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113547291B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱凌云;李昊宇;張增明;謝敏;陳洋
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山市恒利達(dá)機(jī)械刀片有限公司
• 主分類號: B23P15/28
• 分類號: B23P15/28
• 代理公司: 北京和聯(lián)順知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11621
• 代理人: 張婭玲

1.一種高韌性的齒圓刀加工工藝，其特征在于：其加工工藝如下：

步驟一：選料，選取一批優(yōu)質(zhì)彈簧鋼，鋼材表面和內(nèi)部的雜質(zhì)含量不超過1%，選取一批的優(yōu)質(zhì)彈簧鋼原料規(guī)格保持一致；

步驟二：粗車加工：

第一步：使用普通臥式車床對齒圓刀片進(jìn)行粗加工，首先選取合適的工裝夾具夾住齒圓刀片的外圓，車其一端平面處見亮，割開內(nèi)孔至規(guī)定尺寸，留20-30絲余量，然后取下，使用小錘子輕輕敲擊其中心處，將表面吸附的材料振落，選取合適的鏜刀對齒圓刀片表面進(jìn)行加工；

第二步：接著再次選取合適的工裝夾具夾住齒圓刀片的內(nèi)圓，車另一端的厚度至規(guī)定尺寸；工裝夾具繼續(xù)夾住齒圓刀片的內(nèi)孔，車齒圓刀片的外圓表面，整體表面進(jìn)行初步加工；

第三步：調(diào)整車刀口至合適的角度以及工藝槽車移動至合適的位置，對初步成型的齒圓刀片多余的材料進(jìn)行初步加工，外圓、內(nèi)孔、刀口以及厚度都簡單成型，加工至規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)；

步驟三：線切割：使用電火花數(shù)控線切割機(jī)床對齒圓刀片進(jìn)行初步加工，切出大致齒形；

步驟四：銑齒：使用加工中心銑出刀口；

步驟五：正火：將初步成型的齒圓刀片粗加工件放置在烘箱中，齒圓刀片內(nèi)部應(yīng)力降低，保溫30min后，在靜止的空氣中冷卻；

步驟六：消除應(yīng)力：

第一步：淬火和回火：正火完成的齒圓刀片粗加工件放入淬火的裝置內(nèi)部進(jìn)行淬火，通過空氣電阻爐加熱至850℃-1020℃進(jìn)行淬火，齒圓刀厚度在5cm的保溫25min后取出，齒圓刀厚度每增加1cm，保溫時間在基礎(chǔ)的25min增加5min，并且淬火冷卻介質(zhì)選擇油淬，1-2min后取出，出爐空冷，此時HRC≥60，內(nèi)應(yīng)力大而韌性差，需再次進(jìn)行回火激振處理；

第二步：齒圓刀片放置到用于振動消除應(yīng)力的激振設(shè)備上，并且激振設(shè)備采用耐高溫的材料制備，齒圓刀片加工的內(nèi)孔被激振設(shè)備的裝配件貫穿，通過兩側(cè)的裝配件懸空齒圓刀片；

第三步：裝配件通過安裝在具有往復(fù)移動的套筒上，通過驅(qū)動裝配件在套筒內(nèi)往復(fù)移動的過程中，驅(qū)動裝配件以高速振動的頻率發(fā)生抖動，并且驅(qū)動裝配件的動力采用振動電機(jī)驅(qū)動，通過改變兩側(cè)振動電機(jī)振幅，改變驅(qū)動裝兩端豎向方向的振動方向以及速率，通過兩側(cè)的振幅差，齒圓刀片的振動方向以及振動的幅度均不是固定的，激振力合理分布，根據(jù)齒圓刀片的固有頻率調(diào)節(jié)激振器的頻率，直到達(dá)到共振狀態(tài)；

第四步：在裝配件振動的同時齒圓刀片放置于回火爐中，回火三至四次，200℃-540℃，每次回火的時間不超過10min，并且在回火的過程中裝配件始終處于振動的狀態(tài)，回火結(jié)束后，裝配件振動停止，并且回火的間隔時間4h，保溫4h左右后空冷處理，消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性，從而完成整體的回火處理，使齒圓刀片的金屬原子獲得大量熱能來加速運(yùn)動，并且配合高速振動，提高原子組織重新排列速率，引起齒圓刀片的內(nèi)部晶格錯位蠕變，使金屬的結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定，以減少和消除工件的內(nèi)應(yīng)力，再隨爐冷卻，以達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的；

步驟七：磨削加工：使用臥軸圓臺平面磨床對淬火后的齒圓刀片進(jìn)行粗加工，從而使整體表面進(jìn)行初步加工，對多余的材料進(jìn)行打磨，使整體尺寸接近實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)尺寸，接著將初步磨削的齒圓刀片放入內(nèi)外圓磨床進(jìn)行精打磨，將初步磨削的齒圓刀片磨削成標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并保證整體的外表面進(jìn)行初步打磨，使齒圓刀片成型，并保持在標(biāo)準(zhǔn)的尺寸和規(guī)格；

步驟八：開口：使用開口機(jī)將齒圓刀開口至規(guī)定角度，留線口；

步驟九：清洗：使用柴油清洗，油石去飛邊毛刺，去除齒圓刀片表面毛刺，整體完成加工，得到成品齒圓刀片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的齒圓刀加工工藝，其特征在于：步驟一中，優(yōu)質(zhì)彈簧鋼材質(zhì)為65Mn、55SiCr、60Si2Mn和55Si2Mn中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的齒圓刀加工工藝，其特征在于：步驟二中，普通臥式車床的型號為CW6163B。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的齒圓刀加工工藝，其特征在于：步驟三中，電火花數(shù)控線切割機(jī)床的型號為DK7740。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的齒圓刀加工工藝，其特征在于：步驟四，加工中心的型號為VMC1060。