胡新華
1.刀具的特點(diǎn)
1.1.刀具材料的選擇
浮動(dòng)鏜刀刀具材料的選擇首先要滿足加工精度及加工表面的質(zhì)量要求,同時(shí)兼顧加工成本及刀具的耐用度。
深孔的浮鏜加工分兩種情況,一種情況是浮鏜為最終加工工序,另一種情況是浮鏜后還要進(jìn)行滾壓加工。當(dāng)浮鏜作為最終工序時(shí),其切削余量較小,加工精度及表面質(zhì)量都高,表面粗糙度多為Ra=0.8~0.4um;當(dāng)后續(xù)還有滾壓工序時(shí),則浮鏜加工可選用較大些切削用量,以提高生產(chǎn)效率,表面加工質(zhì)量滿足粗糙度Ra=6.3~3.2um即可。
深孔類的工件材料一般取45號(hào)鋼,其加工特點(diǎn)是,對(duì)浮鏜刀的材料要求要有較高的強(qiáng)度,有優(yōu)良的抗沖擊性能,不易崩刃,且工藝性能和耐磨性好。YT5、YT35牌號(hào)的硬質(zhì)合金,它們均具有良好的切削性能,特別是不易崩刃,使用效果較為滿意。
刀具的焊接質(zhì)量,對(duì)使用效果有較大影響,采用高頻感應(yīng)焊接可減少刀片裂紋和脫焊。
1.2.多刃分層鏜刀
我們把浮動(dòng)鏜刀片從一般的三刃分為五刃,見圖1。①切削偏角為5°的切削刃;②切削偏角為1°的過渡刃;③切削刃帶為0.10~0.15mm的校準(zhǔn)部分。校準(zhǔn)刃兩邊切削刃對(duì)稱分布,這樣可以進(jìn)行兩個(gè)方面的切削。過渡刃與校準(zhǔn)刃之間,圓弧過渡R為0.1mm,這樣就將切削層分為兩部分,大部分加工余量由切削刃完成切削,再由過渡刃修光,最后由校準(zhǔn)刃擠光,從而使內(nèi)孔表面加工精度得到逐步提高。
1.3.刀具幾何角度的優(yōu)選
圖1為浮動(dòng)鏜刀結(jié)構(gòu),刀具前角為10°左右,刀具的后角為14°左右。這樣,鏜削時(shí)切削平穩(wěn)鋒利,切削呈薄卷狀,刀尖強(qiáng)度夜得到加強(qiáng)。這對(duì)于刀具的耐用度和壽命都大有好處,同時(shí)也提高了深孔的加工質(zhì)量。
主偏角的選擇,則應(yīng)考慮切削余量及切削力的變化。如主偏角過小時(shí),進(jìn)入孔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng),如若過大,則會(huì)使浮動(dòng)鏜刀方孔的摩擦力過大,引起鏜刀自鎖失去浮動(dòng)作用。主偏角過大還會(huì)降低刀具耐用度。
浮動(dòng)鏜刀的幾何參數(shù),見圖1所示。
2.推拉鏜加工法
對(duì)于浮動(dòng)鏜削,也可采用推拉鏜相結(jié)合的加工方法。推鏜加工裝夾方便,但鏜桿處于受壓的不利狀態(tài),易彎曲;拉鏜加工鏜桿處于受拉伸狀態(tài),切削過程穩(wěn)定,加工后的內(nèi)孔直線性也好,但裝夾麻煩。粗加工可采用推鏜加工,推鏜完畢后,將粗鏜刀取下,換上精鏜刀進(jìn)行拉鏜加工,這種加工方法效果很好,即保證了深孔的加工質(zhì)量,又節(jié)省了輔助工時(shí),提高了生產(chǎn)效率。
3.工藝參數(shù)的選擇
深孔浮動(dòng)加工比較困難,一次浮鏜不易將粗鏜痕跡消除。因此,在直徑方向可留有1mm的切削余量,分作兩次浮鏜,以保證加工質(zhì)量。
為提高生產(chǎn)效率,一般選用較大的切削速度,但應(yīng)考慮機(jī)床的剛性與振動(dòng)以及刀具的耐用度,切削速度過大,會(huì)使刀桿的彎曲和刀具耐用度降低。
進(jìn)給量的大小,是直接影響內(nèi)孔表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率的因素,一般根據(jù)孔徑長度及預(yù)加工孔的質(zhì)量選取。過大的進(jìn)給量會(huì)降低鏜削質(zhì)量和刀具耐用度。
4.浮鏜中應(yīng)注意的問題
4.1.孔口端面為焊接面或高低不平時(shí),會(huì)使刀刃切入孔口的過程中造成劇烈振動(dòng)(此時(shí)浮動(dòng)鏜刀導(dǎo)向性最差),以致影響加工質(zhì)量,引起浮鏜到崩刃。因此,在車端面倒角時(shí)應(yīng)將孔口倒角,其直徑略大于孔徑。這樣,既可順利進(jìn)行鏜削,又對(duì)浮鏜工序后的滾壓工具順利進(jìn)入孔壁,都十分有利。
4.2.浮動(dòng)鏜刀的導(dǎo)向條,迭用夾布膠木,多年使用其效果較好。導(dǎo)向條與孔壁的間隙應(yīng)調(diào)整合適,間隙過小使孔壁表面研傷,間隙過大會(huì)使鏜桿振動(dòng),內(nèi)孔的質(zhì)量下降。
4.3.冷卻潤滑液的潤滑性要好,要有一定壓力以保證流量充足,以起到切削過程中冷卻與潤滑的雙重性;同時(shí)還應(yīng)保證冷卻潤滑液的清潔度,以防止油液中的碎屑卡死浮動(dòng)鏜刀片。