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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。
/ H1 U% ^, e2 `" b/ u 1 、表面粗糙度差的原因及其对策
" J1 h' d; F! h; b3 V 铰削速度过大
8 t8 N" f- ]8 Z3 e1 Q9 t' `9 e2 g 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。0 H* p. f0 }% y# w& J/ M6 n8 B* D1 O% }
铰削余量不适当,进给量过大
1 m8 n8 k8 j* w2 Q# q5 J# | Z" Q/ W+ U" b. | 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。/ R" I2 @' U) R5 `1 y/ O3 }
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。
$ Y& {9 S8 m+ h$ h1 N- w1 C# }" R8 O4 ^ 铰刀刀刃不锋利,刃带粗糙3 |+ l9 @6 Z- v4 F" c
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。
# K: ~3 q3 Y; n& ]( ?/ p2 A; {4 o9 O 铰孔时未使用润滑液或使用不当的润滑液- g0 @; T7 p. q- ^* n: a$ T* Z$ p4 \
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。
2 v7 A0 O# J* J, ^ 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。* w! x1 E7 z# o" z( @
铰刀反转退出时会使表面粗糙度变差
) ~3 u9 D6 o) A 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。/ ]! G2 ?/ j+ K
2、 喇叭状孔的起因及解决措施
2 }1 N* y7 S+ D$ m4 P$ s# R 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。
/ @* R/ r$ ^) x, C1 G5 v- d2 n 解决措施如下:# w6 U/ n- T5 w3 X L
改善铰刀的导向性能% K0 k2 w" @/ Y
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。' \2 w) i) q4 M6 T: j
缩短铰刀标准长度来改善喇叭形" q2 z# t* S$ X r
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。
; g% d3 Z$ m& Q1 v/ c" G" V. j 3 、防止孔径扩大0 a- R+ [3 O" v1 z2 [% r; f. }
开始铰孔、孔径就较大% z8 {( D' P* V/ B% w4 ^6 l/ i
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。
L, \( w' Q0 m" c$ A3 p 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。, @9 R2 L8 p* b6 J0 i0 L
开始铰孔时孔径精确,后来孔径增大* g# Y5 {6 A$ E
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。, m* p$ i3 B5 b7 ]' F
4、 结语+ b' Z. h' @3 N. s, Y
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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