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深孔的镗铰加工书包柜手包时序器龙门吊小吃系列Frc

发布时间:2023-12-18 22:15:26 阅读: 来源:鱼饵厂家

深孔的镗铰加工

深孔精密加工一直是孔加工中的难题。设计新结构的刀具和工艺系统是改善深孔精密加工效果的有效方法。

我们针对材料为40Cr(调质)钢、长度为2800mm、孔径为 65+0.08mm、表面粗糙度为Ra0.8 m、直线度为0.12mm的缸体内孔精密加工,研制了整套自导向镗铰刀及其工艺系统,经生产验证,加工效果较好。

1 自导向镗铰刀

自导向镗铰刀的结构如图1所示。所用刀片材料为YW1,用楔块压紧在刀体上;导向体材料为T15(经淬硬处理),其外圆比刀片部位略小0.04~0.06mm。刀片和导向套的外圆表面均需研磨,使其表面粗糙度比工件加工后的孔壁粗糙度要求至少高一级以上。导向体内孔两端有材料为ZQSn的衬套,衬套内孔与刀体为间隙配合。刀体、导向套、单向推力球轴承和锁紧螺母组装后,要求导向体及单向推力球轴承转动灵活,无轴向窜动;将镗铰刀顶装在偏摆仪上,用百分表检查,其刀片部位和径向全跳动应不大于0.01mm,导向体绕刀体转动时的径向全跳动应不大于0.02mm。

图1 自导向镗铰刀

镗铰刀刀片的主要参数为:刃倾角λ=3°,前角γ=0°记录停机时间、破坏部位、断裂情况~3°,后角α=5°~8°,切削刃棱宽f1=0.05~0灭火器箱.08mm,导向刃棱宽f2=0.2~0.25mm。

镗铰内孔时,刀具的断屑性能至关重要。如果切屑经常缠绕在镗杆或刀具上,就可能损坏刀片,损伤已加工表面,且易堵塞出油管。因此,进行深孔镗铰加工时一定要保证断屑稳定可靠,即加工时切屑应定向流出,先卷曲后折断。为此需在刀片前角处磨出一月牙洼状的断屑槽,使切屑卷成小卷,并越卷越大,直至受刀具前面和切屑表面的挤推而弯曲折断。月牙洼槽可在工具磨床上磨制,然后用20%白泥加80%碳化硅粉用水调成糊状作为研磨剂,姜堰用圆弧半径为1~1.5mm的铸铁研磨轮研磨15~30秒钟,即可达到要求。月牙洼槽的主要参数为:倒棱宽度f=0.55~0.85mm,槽宽B=1.3~1.5mm。

镗铰刀开始加工时,导向体对刀体可相对转动,因拉刀切削而产生的轴向力由单向推力球轴承承担,导向体与被加工孔壁保持滚动摩擦状态。我们过去设计的镗铰刀没有可转动导向体,而是在刀体外圆表面上布置了三处导向块,由于导向块太短,切削时,与已加工孔壁处于滑动摩擦状态,导致孔壁因不规则的周期性硬挤压而出现黑色条纹,未被挤压部位则呈现灰白色条纹。由此使加工后的孔壁全长表面形成明暗相间、有一定宽度的环状条纹。通过改进设计,采用可转动导向体后,加工后孔壁环状条纹消失,呈现出均匀光滑的黑色表面。

采用该镗铰刀加工时,切削参数为:转速n=100~120r/min,切深t=1.5~2.从而使得轴较少地延伸到行李箱区域5mm(单边),走刀量S=0.3~0.5mm/min。

2 深孔镗铰工艺系统

深孔镗铰工艺系统如图2所示。该系统可安装在加长的普通车床或卧式镗床上进行加工。首先将工件上的孔粗钻至 77mm;然后用两个V形块装夹工件,两端的固定圈用螺栓与工件外圆紧固,再将端盖、O形密封圈用内六角螺钉与固定圈紧固;最后从右端将镗杆连同镗铰刀一起送进,镗杆穿过衬套后,镗杆端头插入万向节套,用锥销锁定,再把定位套连导套一起套上镗铰刀,将定位套与右端固定圈连接紧固。安装完毕后,启动油泵电机,将冷却油泵入工件内孔,然后启动机床,镗杆旋转,开始进行切削加工。油泵参数为:压力8MPa,流量12l/min。冷却液为硫化油(加入适量氯化石蜡)。冷却油除起到冷却刀具的作用外,还可在刀片、导向体与已加工孔壁之间起到润滑作用,可减小摩擦,并将切屑从左端出工商年检油管强行排出。

图2 深孔镗铰工艺系统

该工艺系统的工件进给方向为向右移动,属拉力切削方式。与推力切削相比,其镗杆、镗铰刀不承受轴向推力,故振动明显减小,刀片不易崩刃。刀具进入被加工孔时,刀片的导向刃可起到导向作用,刀片导向刃和转动体始终支撑在被加工孔的孔壁上,可平衡切削产生的径向切削分力,引导刀具顺利入孔,并可增强镗杆的动态刚度,确保已加工孔的轴线不偏向,从而提高深孔的直线度。刀片导向刃的另一作用是对孔壁起到挤压作用。在加工中,导向刃在切削力作用下,挤压被加工孔的孔壁,使其产生剧烈的弹塑性变形,从而熨平因切削杀毒软件加工形成的表面刀纹,降低孔的表面粗糙度值。此外,在导向刃与孔壁的强挤压接触区,挤压温度很高,可使金属发生相变。由于导向刃的作用,导致孔壁附近金属层里的金相纤维拉长,晶格畸变。在充分冷却润滑条件下,表层金属急骤冷却形成冷作硬化层,并在孔的表层金属基体内产生残余应力,从而提高了孔壁表层的金属强度。由此可知,深孔加工的质量并非只取决于刀具切削刃的加工状况,而是与刀刃的切削、导向刃的表面挤压及导向体的支承等均有很大关系。

在深孔加工中,由于镗杆较细长,其扭转振动将直接影响加工精度、刀具耐用度和切削效率。如能有效该项目得到了中科院“百人计划”项目和合作企业资金支持控制镗杆振动,即可提高深孔加工精度。我们研制的自导向镗铰刀上有切削刃、导向刃和滚动导向体,工件左端又有轴衬可支承镗杆,并采用拉力切削方式,从而有效解决了镗杆振动问题,提高了深孔加工精度和孔壁表面质量。

3 加工效果

采用自导向镗铰刀及其工艺系统对缸体孔进行加工后,经检测,工件孔壁表面呈现均匀的黑色光亮表面,表面粗糙度可达Ra0.8 m,孔的尺寸偏差范围为0.02~0.05mm,孔的直线度用止、通量规检验合格。进一步采用测微法测量孔的直线度:先将工件孔调平,在孔的端口将指示器调零后,沿其垂直截面的素线进行测量,因孔较深,指示器只能从端口探入孔中约300mm,经测量若干截面后,取其最大误差值作为直线度误差,测量结果小于0.02mm,全长直线度误差值小于0.08mm。刀具耐用度可加工3个工件。每加工完一件工件后,必须用金刚石油石精研刀片刃口,若发现刀片崩刃且经研磨无效时,应及时更换刀片。在加工过程中,若出现断屑不良或因切屑堵塞造成加工中断,应及时退出刀具进行清理。此外,断屑槽的磨制质量也直接影响断屑效果,因此应严格按照设计要求磨制断屑槽。 (end)

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