【技术实现步骤摘要】
一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法
[0001]本专利技术涉及金属加工
，具体是涉及一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法。
技术介绍
[0002]本专利技术提出一种高效制备CuCr触头毛坯外圆的加工方法，主要是利用自动化高度集成的上下料及对顶夹持的加工方式对CuCr合金棒料进行批量稳定的一次性切削加工成型的一种办法。与原有的加工方法相比较，本专利技术加工效率显著提升，大大降低过程中的人工操作步骤且设备操作原理简捷。
[0003]制备铜铬触头的主要工序为退火
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车外圆
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锯切光片
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成品加工，工序较多，故过程中人工成本，反复拆卸装夹次数较多，其中人工难度较大的是车外圆的上下料、装夹过程。在机床卡盘上夹持完成后进行车削，但由于夹持量不同，锻锭长短不一，导致车削过程里棒料存在较大的锥度，且无法实现一次车削整根棒料的要求，需人工进行二次装夹。影响的后果1)棒料锥度较大，导致后续成品加工过程里毛坯外径与提前准备的工装存在差异，影响后续的自动化机械手夹持及加工过程中高转速工况下毛坯飞出产品报废的情况；2)进行二次装夹有两点劣势一是棒料本身质量较大，装夹过程的人力成本较高，二是针对同一根棒料需车削两次直径过程人为控制变量较多。易出现误差。同时CuCr触头材料被主要的应用方向是电真空开关领域，是一种要求导电性能、导热性能与开断性能较好的材料，故要求CuCr合金中Cr颗粒在Cu基体呈现弥散均匀分布，然而铜硬度低，韧性强；铬硬度高，脆性大，这就导致材料的工艺性能不够理想。>[0004]现为了提高棒料加工过程的精度，降低过程的人工成本，保证本道工序及后续关联工艺的生产合格率，现提出自动化高度集成的一种高效制备CuCr触头毛坯外圆的加工方法。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、备料
[0008]将铜铬锻锭放置在水平台上，向两端切削处按照压力1～3MPa，流量10～15mL/s喷淋切削液，然后采用砂轮锯切端面至两端端面水平，砂轮锯进给量为0.01～0.02mm/次，总进给量需≤30mm，最后对锯切后的铜铬锻锭表面去毛刺处理，得到加工棒料；
[0009]S2、装夹
[0010]在加工棒料一端套设三爪自定心卡盘，利用机械手将步骤S1获得的加工棒料夹持后并将套设有三爪自定心卡盘的一端顶紧在主动轴的顶尖上，移动从动轴使得所述从动轴上的可伸缩顶尖沿导轨向所述主动轴方向运动直至与所述加工棒料另一端顶紧；
[0011]S3、加工处理
[0012]调节切削轴的位置与所述加工棒料套设有三爪自定心卡盘的一端持平，开启主动
轴，然后沿所述从动轴所在方向移动切削轴，调节所述切削轴的切削速度为10m/min，背吃刀量为0.05～0.3mm，进给量0.02～0.1mm/r，利用所述切削轴上的加工刀具对所述加工棒料外圆切削至目标规格，利用机械手将所述加工棒料取出，得到所述铜铬触头毛坯外圆。
[0013]说明：本专利技术采用定心卡盘能够有效减少加工棒料端面与主动轴的接触面积，避免夹紧时形成弯曲力矩，铸锭细长轴的热变形量大，在切削热的作用下会产生较大的膨胀，轴两端用固定支撑会受挤压而发生弯曲变形，轴以高速旋转时，高心力会加剧轴的变形；并且将切削轴设置为沿从动轴所在方向移动能够有效减少切削力下对；在高切削的速度下，通过调节背吃刀量以及进给量能够有效减少切削过程中的发热、积屑瘤、残留面积，从而使零件获得较高的精度和表面质量。
[0014]进一步地，在步骤S3后，对所述铜铬触头毛坯外圆进行二次加工；
[0015]所述二次加工的步骤为：先对所述加工棒料进行抛光处理1.5～5min，然后用去离子水超声清洗5～8min，取出后置入80～120℃的真空烘干炉中干燥3～5min，最后采用体积浓度为99.99％的惰性气体对所述加工棒料表面残屑吹扫至表面洁净；
[0016]所述抛光处理的方法为：将加工棒料浸泡在装有温度为45～55℃的复合抛光液中的容器中，并置于超声磁场中反应0.5～3min，然后向所述容器中加入聚氧乙烯醚和羧乙基硫代丁二酸按照1：1混合后的分散剂，继续超声反应1.0～4.5min；所述分散剂与所述复合抛光液体积浓度比为0.3～0.5：1。
[0017]说明：对铜铬触头毛坯外圆进行二次加工能够充分保证铜铬触头表面清洁程度进一步地提升，在超声磁场作用下对抛光液浸泡处理能够有效去除铜铬触头毛坯外圆上的顽固表面污染物，加入的分散剂能够同时起到分散清洗和促进表面污染物沉淀的作用，从而实现对铜铬触头表面进一步的处理；去离子水超声清洗后干燥能够将复合抛光液清洗完全，避免触头表面残留抛光液对操作人员造成危害，减少环境污染；采用惰性气体对加工棒料表面吹扫能够有效减少棒料表面加工残屑，同时采用惰性气体能够避免金属与活性气体中的氧气或者其他气体反应，从而对触头材料的成分造成影响。
[0018]进一步地，所述惰性气体采用氮气、氩气、氦气中的任一种；
[0019]说明：采用上述惰性气体进行吹扫能够对触头材料表面干燥后的残屑进行高效连续吹扫清洁，避免触头材料表面酸化。
[0020]进一步地，所述复合抛光液包括以下组分：2～3份六偏磷酸钠、5～20份棕刚玉磨料、2～3份咪唑啉油酸钠、2～3份羟基乙叉二膦酸，15～20份去离子水；
[0021]说明：棕刚玉磨料作为耐磨性好、耐久性高的磨料，将其加入再复合抛光液中能够有效提高铜铬触头表面的光洁度；六偏磷酸钠能够提高抛光液的保水性，增加各成分之间的粘结性，从而促进抛光效果；咪唑啉油酸钠能够对六偏磷酸钠进行附油分散作用，能够将表面杂质积聚沉淀，从而提升铜铬触头表面的光亮度；羟基乙叉二膦酸作为缓蚀剂能够提升金属材料的抗蚀性能。
[0022]进一步地，步骤S1中，所述切削液按照质量百分比计包括以下组分：2.0～3.0％的月桂酸单甘油酯，3.5～4.5％的三乙醇胺，2.5～3.0％的磷酸钠，1.0～2.0％的苯并三氮唑，0.05～0.1％的有机硅消泡剂，以及余量的水；
[0023]说明：采用上述配方制得的切削液具备良好的清洗渗透作用，能够有效提升刀具的切割力，防止刀具出现钝化，同时对刀具友好，有效延长了刀具的使用寿命；三乙醇胺与
有机硅消泡剂配合添加能够有效减少泡沫的存留，从而使铜铬触头表面的碎屑依附在泡沫上更快脱落；苯并三氮唑的加入能够起到保护作用，保证铜铬材料表面不在切削工程中高热作用下发生氧化反应；月桂酸单甘油酯的添加能够有效提升材料表面的顺滑程度，同时也能起到冷却作用，减少由于切削过程速度过快造成的表面划痕，从而提高铜铬材料的光洁度；本配方不含有害成分，对操作者友好，对皮肤无刺激性。
[0024]进一步地，步骤S1中，所述加工棒料端面水平的标准为：端面平面度不大于0.001mm，粗糙度为0.8～1.2μm；
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、备料将铜铬锻锭放置在水平台上，向两端切削处按照压力1～3MPa、流量10～15mL/s喷淋切削液，然后采用砂轮锯切端面至两端端面水平，砂轮锯进给量为0.01～0.02mm/次，总进给量需≤30mm，最后对锯切后的铜铬锻锭表面去毛刺处理，得到加工棒料(5)；S2、装夹在加工棒料(5)一端套设三爪自定心卡盘，利用机械手将步骤S1获得的加工棒料(5)夹持后并将套设有三爪自定心卡盘的一端顶紧在主动轴(1)的顶尖上，移动从动轴(3)使得所述从动轴(3)上的可伸缩顶尖沿导轨(4)向所述主动轴(1)方向运动直至与所述加工棒料(5)另一端顶紧；S3、加工处理调节切削轴(2)的位置与所述加工棒料(5)套设有三爪自定心卡盘的一端持平，开启主动轴(3)，然后沿所述从动轴(3)所在方向移动切削轴(2)，调节所述切削轴(2)的切削速度为10m/min，背吃刀量为0.05～0.3mm，进给量0.02～0.1mm/r，利用所述切削轴(2)上的加工刀具对所述加工棒料(5)外圆切削至目标规格，利用机械手将所述加工棒料(5)取出，得到所述铜铬触头毛坯外圆。2.根据权利要求1所述的一种铜铬触头毛坯外圆的制备方法，其特征在于，在步骤S3后，对所述铜铬触头毛坯外圆进行二次加工；所述二次加工的步骤为：先对所述加工棒料进行抛光处理1.5～5min，然后用去离子水超声清洗5～8min，取出后置入80～120℃的真空烘干炉中干燥3～5min，最后采用体积浓度为99.99％的惰性气体对所述加工棒料表面残屑吹扫至表面洁净；所述抛光处理的方法为：将加工棒料浸泡在装有温度为45～55℃的复合抛光液中的容器中，并置于超声磁场中反应0.5～3min，然后向所述容器中加入聚氧乙烯醚和羧乙基硫代丁二酸按照1：1混合后的...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷星宇，杨斌，刘猛刚，王小军，李鹏，郭鹏，韩宁，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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