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鏜孔的工藝特點及應用范圍
鏜孔和鉆—擴—鉸工藝相比,孔徑尺寸不受刀具尺寸的限制,且鏜孔具有較強的誤差修正能力,可通過多次走刀來修正原孔軸線偏斜誤差,而且能使所鏜孔與定位表面保持較高的位置精度。
鏜孔和車外圓相比,由于刀桿系統(tǒng)的剛性差、變形大,散熱排屑條件不好,工件和刀具的熱變形比較大,鏜孔的加工質量和生產(chǎn)效率都不如車外圓高。
綜上分析可知, 鏜孔的加工范圍廣,可加工各種不同尺寸和不同精度等級的孔,對于孔徑較大、尺寸和位置精度要求較高的孔和孔系,鏜孔幾乎是加工方法。鏜孔的加工精度為IT9~IT7級,表面粗糙度Ra為 。鏜孔可以在鏜床、車床、銑床等機床上進行,具有機動靈活的優(yōu)點,生產(chǎn)中應用十分廣泛。令人遺憾是,部分用戶由于工具費的原因,該盡早處理的問題被一直拖著,更甚者事不關己高高掛起的現(xiàn)象非常多。在大批大量生產(chǎn)中,為提高鏜孔效率,常使用鏜模。
鏜孔是對鍛出、鑄出或鉆出孔的進一步加工,鏜孔可擴大孔徑,提,減小表面粗糙度,還可以較好地糾正原來孔軸線的偏斜。
鏜孔可以分為粗鏜、半精鏜和精鏜。精鏜孔的尺寸精度可達IT8~IT7,表面精糙度Ra值1.6~0.8μm。
一、常用鏜刀
1.通孔鏜刀鏜通孔用的普通鏜刀,為減小徑向切削分力,以減小刀桿彎曲變形,一般主偏角為45°~75°,常取60°~70°.
2.不通孔鏜刀 鏜臺階孔和不通孔用的鏜刀,其主偏角大于90°,一般取95°。
二、鏜刀的安裝
1.刀桿伸出刀架處的長度應盡可能短,以增加剛性,避免因刀桿彎曲變形,而使孔產(chǎn)生錐形誤差。
2.刀尖應略高于工件旋轉中心,以減小振動和扎刀現(xiàn)象,防止鏜刀下部碰壞孔壁,影響加工精度。
3.刀桿要裝正,不能歪斜,以防止刀桿碰壞已加工表面。
三、工件的安裝
1.鑄孔或鍛孔毛坯工件,裝夾時一定要根據(jù)內外圓校正,既要保證內孔有加工余時,又要保證與非加工表面的相互位置要求。
2.裝夾薄壁孔件,不能夾得太緊,否則,加工后的工件會產(chǎn)生變形,影響鏜孔精度。對于精度要求較高的薄壁孔類零件,在粗加工之后,精加工之前,稍將卡爪放松,但夾緊力要大于切削力,再進行精加工。
四、鏜孔方法
由于鏜刀刀桿剛性差,加工時容易產(chǎn)生變形和振動,為了保證鏜孔質量,精鏜時一定要采用試切方法,并選用比精車外圓更小的切削深度ap和進給量f,并要多次走刀,以消除孔的錐度。
鏜臺階孔和不通孔時,應在刀桿上用粉筆或劃針作記號,以控制鏜刀進入的長度。
鏜孔生產(chǎn)率較低,但鏜刀制造簡單,大直徑和非標準直徑的孔都可加工,通用性強,多用于單件小批量生產(chǎn)中。
便攜式鏜孔機鈦合金磨削:
(1)便攜式鏜孔機鈦合金磨削溫度高。鈦合金變形系數(shù)小,常形成擠裂切屑,摩擦嚴重。應力集中在切刃附近,產(chǎn)生大量的熱;鈦合金材料導熱、導溫系數(shù)小,僅為碳鋼熱導率的1/5,使磨削熱不易散發(fā),易致磨削區(qū)溫度過高??勺鲆粚︿摻z勾子,在對自負盈虧方向伸入傳動座缺口處,將密封裝置拉出。在相同條件下,其磨削溫度約為磨45鋼的1.5—2倍,很高可達1000度。
(2)鈦合金在高溫時化學活性高。由于磨削溫度高, 磨屑易與空氣中的氧、氮等元素發(fā)生化學反應形成硬度很高的硬化層及脆化層,加快砂輪的磨損。
(3)由于鈦合金具有化學活性高。加上磨削區(qū)局部高溫高壓作用,磨粒與金屬表面因親和力而發(fā)生黏附現(xiàn)象,使砂輪加快磨損,影響加工表面質量,尺寸精度也難以保證。
(4)便攜式鏜孔機鈦合金磨削力大。一般單位寬度的磨削力大致是普通碳鋼的2-3倍,且其徑向力大于切向力。
(5)易產(chǎn)生燒裂紋。由于磨削溫度高,在磨削表面產(chǎn)生較大熱應力,不僅發(fā)生磨削燒,并出現(xiàn)磨削微裂紋。這些微裂紋呈發(fā)紋狀,其方向大致與磨削方向垂直,磨削表面呈現(xiàn)黃褐色的。由于磨削溫度高,在磨削表面產(chǎn)生較大熱應力,不僅發(fā)生磨削燒,并出現(xiàn)磨削微裂紋。由于磨削熱的影響,工件表面產(chǎn)生殘余拉應力, 使零件疲勞強度降低, 影響零件的使用壽命。
(6)生產(chǎn)效率低。便攜式鏜孔機鈦合金磨削時因砂輪易鈍化、黏附堵塞,導致磨削比很低。 在保證工件質量條件下,只有降低生產(chǎn)率。
精加工:高速低速各不相同
精加工顯著的特點是便攜式鏜孔機加工速度高,切削力小,切屑變形產(chǎn)生的切削熱比刀具后刀面摩擦產(chǎn)生的切削熱要低,工件的熱變形不是很顯著。切削液主要是作用在刀具后刀面上。精加工使用切削液時,應提供足夠的壓力,因為如果不能滲透到切削區(qū)域,就起不到應有的作用。機械密封也稱端面密封,主要用于泵、壓縮機、液壓傳動和其他類似設備的旋轉軸的密封。那樣,刀具極易出現(xiàn)后刀面磨損,影響加工表面的粗糙度。
精加工分為高速精加工和低速精加工兩種,這是按照刀具的切削速度來劃分的。高速精加工如果使用油基切削液,會因為粘度和閃點較低,導致摩擦產(chǎn)生油煙、油霧和油蒸氣,并且會分泌出一些有毒揮發(fā)物,影響工人的健康。所以,高速加工適合使用水基切削液中含極壓添加劑的乳化液或微乳化液,使用濃度要比粗加工略高。車刀上磨出斷屑槽或臺階,采用適當斷屑器,采用機械卡固刀具,這些方法都能對斷屑起到一定作用。對有色金屬進行高速精加工時,應該選用非活性極壓添加劑的乳化液。
而低速精加工時,因為摩擦程度和產(chǎn)生的熱量較低,不容易出現(xiàn)高速精加工中的有毒有害物質問題。所以,保持更好的潤滑性和工件的加工精度就成了更重要的事情,使用油基切削液是比較合適的。對黑色金屬材料進行低速精加工時,應該選用活性極壓切削油;對有色金屬進行低速精加工時,應該選用非活性極壓切削油。鏜孔生產(chǎn)率較低,但鏜刀制造簡單,大直徑和非標準直徑的孔都可加工,通用性強,多用于單件小批量生產(chǎn)中。