深孔的加工(中)

   時間:2014-03-12 03:54:14
深孔的加工(中)簡介
四、深孔的擴孔 1、用麻花鑽擴孔:為了減小鑽大孔時的切削力,對於孔徑¢50~¢70mm的孔,先採用直徑¢25~¢40mm的鑽頭先鑽一次,再用大直徑的鑽頭……
深孔的加工(中)正文

四、深孔的擴孔

1、用麻花鑽擴孔:為了減小鑽大孔時的切削力,對於孔徑¢50~¢70mm的孔,先採用直徑¢25~¢40mm的鑽頭先鑽一次,再用大直徑的鑽頭擴孔。此種方法,一般在孔的精度要求不高時採用。如孔的精度要求在H7,表面粗糙度為Ra3.2μm左右時,也可在粗鑽后,進行半精鑽和精鑽工藝達到。但精孔鑽頭應選用刃帶完好的鑽頭,將鑽頭的主偏角磨成3o~5o,它與刃帶相接處磨成較大鋒利的圓弧半徑,切削速度為低速(Vc<10m/min),採用潤滑性能良好的切削液,以防止積屑瘤的產生。

2、對稱雙刃浮動擴孔刀具:如圖11所示,此刀用於粗擴深孔,由於有支承套支承,切削時無振動,一次走刀,可將孔徑擴大30~80mm,切削時不用退刀排屑。此刀具及工裝簡單,雖然採用高速鋼刀具材料,切削速度較低(切削一般鋼材時Vc=20m/min左右),但切削深度大,所以它的擴孔加工效率較高。由於它是雙刃對稱浮動切削,達到兩刃切削力平衡。此種刀具,多用於在車床上擴深孔。支承套的材料為鑄鐵,它的外徑d比前一次走刀后的孔徑小0.2~0.5mm,內孔與刀桿配合能轉動。

3、導向塊式鏜頭:如圖12所示。

這種結構的鏜頭主要用於粗鏜,採用內排屑方式,鏜刀後面有一斜孔,高壓的切削液從工件孔內輸入,通過斜孔連同切屑從鏜桿內孔中一齊排出。鏜頭前端有一d的凸台,作為對刀和調整導向塊之用。在距離鏜刀刀尖后3~4mm,設有兩塊硬質合金(YG8)導向塊,後面還設有三個夾布膠木導向條。刀體與夾布膠木相配的底面有3o~4o的斜度,以便於導向條磨損后徑向尺寸的調整。

4、導向條鏜頭:如圖13和圖14所示。以下兩種尺寸的鏜頭,可同用於粗鏜、半精鏜和精鏜(用浮動鏜刀)。粗、半精鏜時,採用如圖15所示的硬質合金刀具。

以上兩種鏜頭,第一種是鏜削內孔直徑¢70mm以下的,為了有較大的排屑空間,只安裝了兩個導向條。第二種是鏜削內孔直徑¢70以上。導向條的材料可用尼龍或夾布膠木。它安裝后的直徑等於或略小於(0.02~0.05)走刀后的孔徑,是在導向條安裝好後車削達到。

在粗鏜的半精鏜孔時,如沒有導向套(裝置)的情況下,先用別的內孔刀具,鏜一個長度約30mm的入刀導向孔,以使導向條能進入孔中支承,再把鏜刀也調整到所加工的孔徑,其旋轉尺寸直徑基本等於導向孔孔徑,一定要嚴格掌握。否則會造成孔徑小了,使導向條摩擦加劇,反之導向條與孔的間隙大了,影響切削效果。

粗鏜后,留2ap=1~2mm余量后,將導向條調整(加墊)和車成半精鏜后的孔徑尺寸,再按上述方法加工,加工導向孔,調整刀具伸出長度進行半精鏜。鏜后留有2ap=0.15~0.4mm余量進行精鏜。精鏜時採用可調浮動鏜刀。精鏜后的孔徑,如需滾壓,把孔徑鏜到接近最小孔徑即可。如需珩磨,精鏜后留2ap=O.03~0.05mm余量即可。

粗鏜與半精鏜的切削用量。採用硬質合金刀具時,Vc=30~40m/min左右,因為導向條的材料和冷卻情況而靈活掌握。f=0.3~0.4mm/r,但必須使切屑能斷。斷屑的條件是和刀具斷屑槽尺寸與形狀和切削用量中的Vc和f相關。精鏜時,Vc≤10m/min,f=0.3~0.8mm/r。並在切削過程中使用大量的切削液,以冷卻潤滑和排屑。在一般的情況下,無高壓冷卻液壓裝置時,也必須隨時用人工澆注和清排屑。

五、深孔的鉸削

對於深孔的鉸削,也同樣有一個排屑的問題。孔徑在Φ30mm以下,應採用螺旋鉸刀,以控制排屑方向,自動排出。當孔為通孔時,應採用左螺旋齒鉸刀進行推鉸,或用右螺旋齒鉸也進行拉鉸。對於盲孔,應採用螺旋β<30o的右旋齒鉸進行推鉸。當孔徑D>30mm時,應採用浮動鏜刀對孔進行鉸削。浮動鏜刀的結構如圖16所示。

浮動鏜刀是由兩大件相配合結成,可根據孔徑選用不同調整範圍的鏜刀,精確地調整所需尺寸。刀具製造時,它的前角γ0=0o這時可用來切削鑄鐵等脆性材料。由於它的刀刃高於中心h,所以它的工件前角γ0e=-值。當用來切削塑性材料時,這時它的前角就小了,就必須重新刃磨浮動鏜刀的前角,使γ0=γ0e+η=18o~20o。可以用下式計算:

tgη=h/√(D/2)2-h2  (o)

式中,D—工件的直徑(mm);

h—刀刃高於工件中心的高度(mm);

   η—刀刃高於工件中心時前角減小的值(o)。

採用鉸刀和浮動鏜刀時的切削用量,Vc=5~10m/min,f=0.5~1mm/r。在切削的過程中必須有良好的潤滑,並根據不同的工件材料,選用相應的潤滑液。

六、深孔的滾壓

1、滾壓特點:對深孔進行滾壓,是深孔加工常採用的一和表面光整、強化工藝。它可以從原始(精加工后的表面)表面粗糙度Ra6.3~3.2μm,降低到Ra1.6~0.1μm;可使表層硬度提高30%~50%,而使表層金屬纖維完整,而提高工件抗疲勞強度;滾壓過程平穩,不會產生燒傷和裂紋;工具簡單,加工效率高。

2、滾壓加工原理:它是一種壓力光整加工,是利用金屬在常溫狀態的冷塑性特點,利用滾壓工具對工件表面施加一定的壓力,使工件表層金屬產生塑性流動,填入到原始殘留的低凹波谷中,而達到工件表面粗糙值降低。由於被滾壓的表層金屬塑性變形,使表層組織冷硬化和晶粒變細,形成緻密的纖維狀,使表層金屬塑性降低,硬度和強度提高,從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。

3、內孔滾壓工具:常用的深孔滾壓工具有以下幾種,如圖17~19所示。

4、深孔滾壓工藝參數和注意的問題:

滾壓時的工藝用量:Vc=20~100m/min,f=0.2~0.5mm/r,滾壓過盈量為0.05~0.15mm。潤滑液為機械油。應注意的問題:滾壓前必須把工件內孔擦洗乾淨;過盈量要靈活掌握,即是工件材料硬度高、壁薄,原始表面粗糙度值低,其過盈量小一些。反之,即可大些。

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