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在实际加工中,常见的铰孔质量问题有表面粗糙度和尺寸精度差,孔口呈喇叭状等,现分析其产生原因和改进方法。 4 }- r4 n Q* n& C
1 、表面粗糙度差的原因及其对策! T. M9 x" |9 d& `; Z" P+ m0 I( |5 z
铰削速度过大2 }4 p' M! B O0 l6 [: l
铰削用量各要素对铰孔的表面粗糙度均有影响,其中以铰削速度影响最大,如用高速钢铰刀铰孔,要获得较好的粗糙度Ra0.63?;m,对中碳钢工件来说,铰削速度不应超过5m/min,因为此时不易产生积屑瘤,且速度也不高;而铰削铸铁时,因切屑断为粒状,不会形成积屑瘤,故速度可以提高到8~10m /min。如果采用硬质合金铰刀,铰削速度可提高到90~130m/min,但应修整铰刀的某些角度,以避免出现打刀现象。
9 Q+ Y$ ]: c* m 铰削余量不适当,进给量过大/ w: B$ p& D/ }. H( |: I8 b3 g
一般铰削余量为0.1~0.25mm,对于较大直径的孔,余量不能大于0.3mm,否则表面粗糙度很差。故余量过大时可采取粗铰和精铰分开,以保证技术要求。余量过小,不能正常切削也会使表面粗糙度差。
: j: X. M; @7 Q' H# r) q 铰孔的粗糙度Ra值随进给量的增加而增大,但进给量过小时,会导致径向摩擦力的增大,引起铰刀颤动,使孔的表面变粗糙。所以,如用标准高速钢铰刀加工钢件,要得到表面粗糙度Ra0.63?;m,则进给量不能超过0.5mm/r,对于铸铁件,可增加至0.85mm/r。
3 a; }5 G! ?) U5 \2 q2 |8 ?; Y 铰刀刀刃不锋利,刃带粗糙
# u- F, L* J+ y; q7 h8 [ 一般标准铰刀均未经研磨,影响铰孔的表面粗糙度,因此必须对新铰刀进行研磨。研磨时要注意铰刀的切削部分与校准部分的交界处,因为内孔最后在这里成形,刀具的粗糙度也在该处被反映到铰孔的内壁。所以研磨铰刀时,应特别注意用油石将该处轻轻地仔细研磨、抛光,使切削部分与校准部分的交接处圆滑过渡。经研磨的铰刀,切削刃后刀面刃带粗糙度得到改善,切削部分与校准部分交界处的粗糙度也得到改善,实际上是改善了铰刀本身的粗糙度,故有利于改善铰孔的表面粗糙度。/ |% W, r# N. O7 g
铰孔时未使用润滑液或使用不当的润滑液5 o; P3 M: K7 x3 e2 M% f6 t! @
铰孔时未用润滑液,则铰刀工作部分的后刀面与孔壁会发生干摩擦,使孔的表面粗糙度差。同样,使用不适当的润滑液,不但不能改善摩擦情况,反而会使摩擦加剧,影响表面粗糙度。
% n$ v3 h8 [ K F 用高速钢铰刀铰削碳素钢时,可用10%~15%的乳化液或硫化油,都能得到较好的表面粗糙度。铰削铸铁时,一般不用润滑液。* N, t! C; b/ s
铰刀反转退出时会使表面粗糙度变差
( X! ]* U7 O0 ~ R" g+ d' U1 P0 J 铰刀反转退出时,因切削挤压铰刀,而划伤孔壁,故铰完后,应把铰刀从孔内沿进给方向拉出孔外,对柄部直径大于工件部分的铰刀,应保持与切削时相同转向退出。5 t) F1 p, l! U. s. d! e
2、 喇叭状孔的起因及解决措施- {- x! Z- c# o- l
铰孔为喇叭状主要原因是:铰刀的切削部分与底孔不同心,进给方向和工件旋转中心不一致等。
& O7 _- S6 l$ j9 T: T3 Y# m; Q* ^" V 解决措施如下:
' ], k. w% q8 k: C1 S$ H 改善铰刀的导向性能" d( [, J1 y; |( g& R
可采用精密导向套,使铰刀沿规定的孔道铰削,如条件不允许用导向套,则可采用浮动夹头装夹铰刀,这样也可减小孔的喇叭形。0 h0 s0 |) l5 G! b- q9 }7 D
缩短铰刀标准长度来改善喇叭形
- A2 W6 {- g& m ]: K 其方法有2种:①铰刀的标准长度取4~12mm,其余部分直径磨小0.2~0.7mm;②取铰刀的标准部分为4~12mm,其余部分磨出较大的反锥,这2种方法均能缩短标准长度,有利于铰刀更好工作,后一种方法导向性略有降低,在实际工作中常用第1种方法。9 E; F3 O4 m$ P2 ?6 p2 k7 p8 y* B
3 、防止孔径扩大9 x5 d/ O( ?! E
开始铰孔、孔径就较大
! \: Z5 Z# |$ o8 N1 y3 T; U1 r" A 开始铰孔的孔径较大。其原因是一般由于设备、铰刀某些缺陷和铰削用量选择不妥,所以应当检查相互位置是否正确,铰刀和工件是否同心、主轴或夹头有无径向跳动等因素。如果这些都无问题,则考虑选择的切削用量是否合适。; t1 l1 x" G3 J$ l9 G+ M
一般来说,孔径的增大是随切削速度、走刀量和铰削余量的增大而增大,选用适当的润滑液能改善孔径的扩张。总之,必须具体分析研究、找出原因,才能解决。
) c# S- k; j( } k; K" E0 k% V 开始铰孔时孔径精确,后来孔径增大2 F9 G6 d3 ~5 }
这种孔扩大原因是刀齿上形成积屑瘤,或刃带粘屑而引起的。对高速钢铰刀除淬火外,还需表面硬化处理,铰削时采用极压润滑油等措施。均能改善粘屑情况。另外,正确选择切削速度,也可减少粘屑,一般工件材料越软,铰削速度应越小。此外,为改善铰孔质量,去除孔壁上的刀痕,铰刀应设计成不等距的刀齿。
2 m$ `+ f1 O: b4 Y 4、 结语
% L# o" P9 F7 z i7 Y& G% h9 c 以上简略地谈了有关铰孔的质量问题,但在整个加工过程中,影响因素是很多的,故在实际生产中对具体问题应具体分析,从中找出原因,制定对策,以提高铰孔质量。 |
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