圓角銑削工藝的研究應用(二)

   時間:2014-03-11 12:07:36
圓角銑削工藝的研究應用(二)簡介
    採用第一種方法銑孔時,加工孔的圓柱度主要取決於銑刀製造的幾何精度。對於加工孔的形狀精度,無論是採用哪一種刀具進行銑孔,主要決定於數控系統的插補精度。而加……
圓角銑削工藝的研究應用(二)正文
  採用第一種方法銑孔時,加工孔的圓柱度主要取決於銑刀製造的幾何精度。對於加工孔的形狀精度,無論是採用哪一種刀具進行銑孔,主要決定於數控系統的插補精度。而加工孔的表面粗糙度與刀具的精度以及所選的切削參數有關。

圖2是採用多功能立銑刀進行銑孔的示意圖。銑孔時,旋轉的立銑刀繞Z軸作螺旋進給運動,在一次工作行程中銑出所需大小的孔。例如,加工直徑為285mm的孔,可採用160mm直徑的立銑刀,在無需換刀的情況下通過一次工作行程就可完成加工任務。這比傳統的鏜孔工藝可節省五道擴孔工序,從而大大簡化了加工工藝流程,並且可節省73%的加工時間。

採用圓周銑削工藝,既可進行粗加工也可實現精加工,對於不通孔還可以銑出平底孔,階梯孔或錐孔,並且還可以在孔底的底面進行圓周表面的圓周銑削加工。

銑孔總是採用多刃銑刀來實現的,這與通常採用單刃鏜刀的鏜孔工藝相比,銑孔可採用較大的背吃刀量,因而銑孔具有很高的加工效率,並且即使在斷續銑削相交孔時也不會產生銑刀的抖動。

目前,在採用直線電機驅動的高速加工中心上,應用圓周銑削工藝以40m/min的進給速度加工汽車發動機變速箱的軸承座孔時,孔的不圓度可達到6μm。由於這樣良好的加工精度,這就完全可以免去後續的精加工工序。

利用圓周銑削原理可進行銑螺孔和鑽銑螺紋,採用鑽銑螺紋工藝不僅可以簡化生產工藝流程,而且可大大縮短加工時間。

應用圓周銑削原理加工螺紋孔時,既可以在預先加工出的螺紋底孔上銑削螺紋,也可以在沒有預先加工出螺紋底孔的實心材料上鑽銑出螺紋孔。

銑削螺孔常常可以與鑽孔、倒角和鍃螺孔凸台端面等相關聯的工藝進行複合,也就是將與螺紋孔相關的一些功能表面的加工集中在一把刀具上,採用一把鑽銑螺紋複合刀具進行綜合加工,這不僅可以減少刀具數量,而且大大縮短了加工時間。目前,這種鑽銑螺紋工藝已普遍應用於發動機變速箱體、離合器殼和缸蓋等零件緊固螺孔的加工,例如,採用鑽銑螺紋刀具加工缸蓋上深度為14.1mm的M6螺孔,在主軸轉速20000r/min,進給量為700mm/min的情況下,一個螺孔的加工時間僅需1.2秒。在一條缸蓋柔性生產線的高速加工中心上,採用這樣的一把鑽銑螺紋複合刀具,在多個缸蓋上加工120個M6螺孔也不足3分鐘的時間。

Jel精密刀具公司採用一把鑽銑螺紋複合刀具加工變速箱體緊固孔的螺孔。變速箱體為鋁合金鑄件。複合刀具的刀刃採用焊接聚晶金剛石,主軸轉速20000r/min。加工時,鑽銑螺紋複合刀具依次進行:鑽22.5mm螺紋底孔——圓周銑削M24X1.5螺孔——去除螺紋擰入處的毛刺——反向鍃外徑為24.5mm及開口角為90°的倒角——鍃外徑為36mm的螺紋凸台——在螺紋凸台和螺孔上倒1X45°的內外倒角。由於所有功能表面的加工是在一台機床上通過一把刀具來完成的,所以這不僅省去了許多相關刀具以及換刀過程,提高了加工精度和縮短了加工時間(整個加工時僅為4秒),從而大大提高了生產效率。

採用一把鑽銑螺紋複合刀具可以加工螺矩相同而不同直徑的螺孔,也可實現左旋或右旋螺紋以及通孔或不通孔螺孔的銑削。由於銑螺紋時產生的是短切屑,就不會發生切屑堵塞問題。還由於鑽銑螺紋是在一次工作行程中完成的,可確保螺紋底孔與螺紋的精確同心,並保證精確的螺紋深度。

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