超硬材料高精度导向套加工工艺分析

【摘要】导向套在机构中承担导向的作用，同时还需具备高耐磨性。加工材料超硬，高精度，是导向套共有的特性。故此，在加工中困难重重。

【关键词】加工方法

下图是某高速冲床一导向套的图样。

一、图样分析

1.导向套有一通槽，16mm宽，其二是内孔有一键槽，10mm宽。此二槽的存在，内孔与外圆在精加工磨削中，一是会崩碎砂轮，二是尺寸不能保证。在粗精磨之前，用线切割机床割0.18-0.2mm缝隙。

2.材料硬度要热处理到HRC60-65，从机械加工的角度说，属于超硬材料。磨削时只能用氧化铬或金刚石砂轮；其次，内孔直径只有90mm，深有135mm，砂轮轴的刚性明显不足，故磨削时会出现振动，在内孔的出口和进口处出现“让刀”现象，从而无法保证内孔0.015mm的椭圆度要求。

3.内孔与外圆有0.012mm同轴度要求，夹具要求高，且在磨削中夹紧力只能施加于轴向方向，径向力为零，同时，磨削过程中切削力和切削热的综合作用，只能先精磨外圆，依外圆磨削的实际尺寸，夹具的内孔首先在磨床上完成，与导向套外圆的间隙控制在0.08-0.01mm范围内，装夹则利用导向套自身的4个M6的螺钉过孔来完成。

4.通槽、键槽与内孔轴线的对称度0.012mm，利用慢走丝机床来控制，安排在内外圆精加工之后。

5.内孔与外圆的表面粗糙度Ra<0.6，精磨后采用研磨、抛光处理。

二、加工工艺

1.毛坯锻造，回火。

2.粗车外圆Φ110、Φ150，内孔Φ90，留0.5mm余量，长度135mm留0.2-0.3余量。

3.调质HB280-320。

4.半精车外圆Φ110、内孔Φ90，留0.08mm余量；外圆Φ150、2X1退刀槽车成；所有的倒角、圆角车成；长度135mm车成；精车15mm凸台下端面，保证该端面与外圆的垂直度。（注：在精磨端面时，以此面作为基准，精磨15 mm凸台上端面，再以此凸台上端面为基准精磨导向套的下端面。）

5.快走丝机床。通槽16、键槽10，割0.18-0.2mm宽槽。

6.淬火：HRC60-65。检测硬度。

7.平面磨床。磨导向套上下两平面，带白，保证Ra<0.8。

8.高精度外圆磨床。夹具：芯轴。砂轮：氧化铬。装夹方法见下图。半精、精磨外圆Φ110，保证其公差要求。

9.高精内圆磨床。

先磨削夹具内孔，保证内孔与导向套外圆Φ110的配合间隙0.008-0.01mm，装夹方法见右下图。半精磨用氧化铬砂轮，每次切刀量0.015-0.02mm，精磨留0.03-0.04，精磨用金刚石砂轮，每次切刀量0.008-0.01mm。

注意：①半精、精磨时，用内径百分表检测孔径的椭圆度变化，适时调整吃刀深度参数。②每次半精、精磨前用变压器油浸润3-5分钟，抹干凈，再磨。

10.慢走丝机床。

通槽16和键槽10割成。

11.抛光。外圆Φ110：用羊毛毡+煤油+氧化亚氯，手工抛光；内孔Φ90：研磨棒（铸铁）+煤油+金刚砂，手工研磨。

作者简介：

傅唐繁（1965-），男，讲师，湖北工程职业学院，研究方向：机械。