深孔加工中常见的10个问题
在深孔加工过程中,经常会出现尺寸精度、表面质量和刀具寿命等问题。如何减少甚至避免这些问题是我们迫切需要解决的问题。以下是深孔加工中常见的10个问题及其解决方法。
01光圈增大,误差大。
1)原因
铰刀外径设计值过大或铰削的刃口有毛刺;切割速度太高;进给不当或加工余量过大;铰刀主偏角过大;铰刀弯曲;切屑瘤附着在铰链切缘上;磨削时,铰链刃口摆动误差超差;切削液选择不当;铰刀安装时,锥柄表面油污未清理干净或锥面擦伤;锥柄的扁尾偏移到机床主轴后,锥柄与锥度干涉;主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏;扩孔器浮动不灵活;手工铰孔时与工件轴线不同,双手受力不均,使铰刀左右摇摆。
2)解决方案
根据具体情况适当减小扩孔器外径;降低切割速度;适当调整进给速度或减少加工余量;适当减小主偏角;拉直或丢弃弯曲和不能使用的扩孔器;用油石仔细修整,直至合格;将摆差控制在允许范围内;选择冷却性能好的切削液;安装铰刀前,必须将铰刀锥柄内部和机床主轴锥孔内的油污擦拭干净,并用油石将锥面上的凸起打磨光滑;磨铰刀平尾;或者调整和更换主轴轴承;重新调整浮动卡盘,调整同轴度;注意正确操作。
02光圈缩小
1)原因
铰刀外径设计值太小;切割速度太低;喂食过量;铰刀主偏角太小;切削液选择不当;磨削时铰刀磨损部分不被磨掉,弹性恢复减小孔径;铰制钢件时,余量过大或铰刀不锋利,容易导致弹性回复,使孔径减小,使内孔不圆,孔径不合格。
2)解决方案
改变铰刀的外径;适当提高切割速度;适当降低进料速度;适当增加主偏角;选择润滑性能好的油性切削液;定期更换铰刀,正确刃磨铰刀的切削部分;设计铰刀尺寸时,应考虑上述因素,或根据实际情况取值;试切,取适当余量,磨快铰刀。
03铰链内孔不是圆的。
1)原因
铰刀过长,刚性不足,铰削时有振动;铰刀主偏角太小;窄铰链切削刃;部分铰孔余量;内孔表面有缺口和十字孔;表面有砂眼和气孔;主轴松动,没有导套,或铰刀与导套配合间隙过大,薄壁工件夹紧过紧,使工件卸下后变形。
2)解决方案
如果刚性不足,可以使用不等螺距的铰刀,铰刀安装时应采用刚性连接,以增加主偏角;选择合格的铰刀控制预加工工序的孔位公差;采用不等节距铰刀和更长更精密的导向套;选择合格的毛坯;用等螺距铰刀铰更精密的孔时,应调整机床主轴的间隙。导向套的配合间隙应较大,或采用合适的夹紧方式以减小夹紧力。
04孔的内表面有明显的棱面。
1)原因
铰孔余量过大;铰刀切削部分的后角过大;铰链切割边缘太宽;工件表面有气孔、砂眼,主轴摆差过大。
2)解决方案
减少铰孔余量;减小切削部分的后角;磨刀带的宽度;选择合格的空白;调整机床主轴。
05内孔表面粗糙度值高。
1)原因
切割速度太高;切削液选择不当;铰刀主偏角过大,铰刀刃口不在同一圆上;铰孔余量过大;铰孔余量不均匀或太小,局部表面未铰孔;铰刀切削部分偏差超差,刃口不锋利,表面粗糙;铰链切割边缘太宽;扩孔过程中排屑不良;扩孔器过度磨损;铰刀被碰伤,刃口留下毛刺或破边;切削刃处有一个切屑块;因为材质的原因,不适合零前角或负前角铰刀。
2)解决方案
降低切割速度;根据加工材料选择切削液;适当减小主偏角,正确刃磨铰链刃口;适当减少铰孔余量;扩孔前提高井底位置的精度和质量或增加扩孔余量;选择合格的扩孔器;磨刀带的宽度;根据具体情况,减少铰刀齿数,加大容屑槽的空间或采用带刀片倾角的铰刀,使排屑顺畅;定期更换铰刀,刃磨时磨掉磨削区;在磨刀、使用和运输铰刀时,应采取保护措施,避免碰撞;对于损坏的铰刀,用超细油石修复损坏的铰刀,或更换铰刀;用油石修整合格,使用前角5-10°的铰刀。
06铰刀使用寿命低。
1)原因
铰刀材料不合适;磨刀时铰刀烧伤;切削液选择不当,切削液不能顺畅流动,磨削后切削处和铰链切削的表面粗糙度值过高。
2)解决方案
根据加工材料,可以选择铰刀材料,如硬质合金铰刀或涂层铰刀。严格控制磨刀的切削量,避免烫伤;根据加工材料正确选择切削液;始终清除切屑槽中的切屑,使用足够压力的切削液,通过精磨或磨削达到要求。
07铰孔的位置精度超差。
1)原因
导套磨损;导向套底端离工件太远;导套长度短,精度差,主轴轴承松动。
2)解决方案
定期更换导套;加长导向套,提高导向套与铰刀间隙的配合精度;及时维护机床,调整主轴轴承间隙。
08铰刀齿崩刃
1)原因
铰孔余量过大;材料硬度太高;切削刃摆差过大,切削载荷不均匀;铰刀主偏角过小,增加了切削宽度;铰深孔或盲孔时,切屑过多,清理不及时,刃磨时刀齿开裂。
2)解决方案
修改预处理的孔径尺寸;降低材料硬度或改用负前角铰刀或硬质合金铰刀;将摆差控制在合格范围内;增加主偏转角;注意及时清除切屑或使用带刀片的斜铰刀;注意磨刀质量。
铰刀柄断了。
1)原因
铰孔余量过大;铰锥孔时,粗、精铰余量的分配和切削参数的选择不恰当;铰刀齿具有小的容屑空间,并且切屑被堵塞。
2)解决方案
修改预处理的孔径尺寸;修改余量分配,合理选择切削参数;减少铰刀齿数,增加容屑空间或从铰刀齿间隙中磨出一个齿。
10铰孔后的孔中心线不直。
1)原因
扩孔前钻孔的偏差,特别是孔径较小时,由于铰刀刚性差,无法矫正原来的曲率;铰刀主偏角过大;导向不好,扩孔时扩孔钻容易偏离方向;部分切削锥度过大;铰刀在间歇孔中间的间隙处移动;用手铰孔时,一个方向用力过大,迫使铰刀向一端偏斜,破坏了铰孔的垂直度。
2)解决方案
为铰孔或镗孔工艺增加校正孔;减小主偏角;调整合适的扩孔器;可更换导向部分或加长切削部分的铰刀;注意正确操作。
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