最詳細(xì):精密機加工(gōng)中孔的五種加工(gōng)方法!
12-06-2024
  最(zuì)詳細:精密機加工(gōng)中孔的(de)五種加工方法(fǎ)!
  與外圓表麵加工相比,孔加工的條件要差得多,加工孔要比加(jiā)工外圓困難(nán)。這是因為:
  1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的(de)限製,剛性差(chà),容易產生彎曲變形和振動;
  2)用定(dìng)尺寸刀具加工孔時,孔加工(gōng)的尺寸往往直接取決於(yú)刀具的相應尺寸,刀具的製造誤(wù)差(chà)和磨損(sǔn)將直接影響孔(kǒng)的加工精度;
  3)加工孔(kǒng)時,切削區在工件內部,排屑及(jí)散熱條件差,加(jiā)工精度(dù)和表麵質量都不易控製。
  一(yī)、精密機加工中(zhōng)鑽孔與擴孔
  1.鑽孔
  鑽孔(kǒng)是在實心材料(liào)上加工孔的第一道工(gōng)序,鑽孔直徑一般小於80mm。鑽孔加工(gōng)有兩(liǎng)種方式:一種是鑽(zuàn)頭旋轉;另一種是工件旋轉。上述兩種鑽孔方式產生的誤差是不相同的,在鑽頭旋轉的鑽孔方式中,由於(yú)切削刃不對稱和鑽頭剛性不足(zú)而使(shǐ)鑽頭(tóu)引偏時,被加(jiā)工孔的中心線會發生(shēng)偏(piān)斜或不(bú)直,但(dàn)孔徑基(jī)本不變;而(ér)在工件旋轉的鑽孔方式中則相反(fǎn),鑽(zuàn)頭引偏會引起孔徑變化,而孔中心線仍然是直的。
  常用的鑽孔刀具(jù)有:麻花鑽、中心鑽、深孔鑽等,其中最常用的是麻(má)花鑽,其(qí)直(zhí)徑規格為Φ0.1-80mm。
  由(yóu)於構造(zào)上(shàng)的限(xiàn)製,鑽頭的彎(wān)曲剛度和扭轉剛度(dù)均較低,加之定心性不好,鑽孔加工的精度較低,一般隻能達到IT13~IT11;表麵粗糙度也較大,Ra一般為50~12.5μm;但鑽孔的金屬切除率大,切削效率(lǜ)高。鑽孔主要用於加工質量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺紋底孔、油(yóu)孔等。對於加工(gōng)精度和表麵(miàn)質量要求較高的(de)孔,則應在後續加工(gōng)中通(tōng)過擴(kuò)孔、鉸孔、鏜(táng)孔或磨(mó)孔來達到。
  2.擴孔
  擴孔是用擴孔鑽對已經鑽出、鑄出或(huò)鍛出的孔作進一步加工,以擴大孔徑並提高孔的加工質量,擴孔加(jiā)工既可以作為精加工孔前的預加工,也(yě)可以作為(wéi)要(yào)求(qiú)不(bú)高的孔的最終加工。擴孔鑽與麻花鑽相似,但刀齒數較多,沒有橫刃。
  與鑽孔相比,擴孔(kǒng)具有下列特點:(1)擴(kuò)孔鑽齒數多(3~8個齒)、導向性好,切削比較穩(wěn)定;(2)擴孔鑽沒有橫刃,切削(xuē)條件好;(3)加工餘量較小,容屑槽可以(yǐ)做得淺些,鑽芯可以做得粗些,刀體強度和剛性較(jiào)好。擴孔加工的精度一般為IT11~IT10級,表麵粗(cū)糙度Ra為12.5~6.3μm。擴孔常用於加工直徑小於的孔(kǒng)。在鑽直徑較大的孔(kǒng)時(D≥30mm),常先用小鑽頭(直(zhí)徑為孔徑的0.5~0.7倍)預鑽孔,然後再用相應尺寸的擴(kuò)孔鑽擴孔,這樣可以提高孔的加工質量和生產效率。
  擴孔除了可以加(jiā)工圓柱孔之外(wài),還可以用各種特殊形狀的(de)擴孔鑽(亦稱锪鑽)來加工各種沉頭(tóu)座(zuò)孔和(hé)锪平端麵示。锪鑽的前端常帶有導向柱,用已(yǐ)加工孔導向。
  二、精密機加工(gōng)中(zhōng)鉸孔
  鉸孔是(shì)孔的精加工方法之一,在生產中應用很廣。對於較小的孔,相對於內圓磨削及精鏜而言,鉸孔是一種較為經濟實用的加工方法。
  1.鉸刀(dāo)
  鉸(jiǎo)刀(dāo)一般分為手用鉸刀(dāo)及機用鉸(jiǎo)刀兩種。手用鉸刀柄部為直柄,工作部分較長,導向作用較好,手用鉸刀(dāo)有整體式和外徑可調整式兩種結構。機用鉸刀有帶柄的和套式的兩種結構。鉸刀不僅可(kě)加工圓形孔,也可用錐度鉸刀(dāo)加工錐孔。
  2.鉸孔工藝及其應用(yòng)
  鉸孔餘量對(duì)鉸孔質量的影響很大,餘(yú)量太大,鉸刀的負荷大,切削刃很(hěn)快被磨(mó)鈍,不易獲得光潔的(de)加工表麵(miàn),尺寸公差也不易保證;餘量太小,不能(néng)去掉上工序留下的刀(dāo)痕,自然也就沒有改善孔加工質量的作用。一般粗鉸(jiǎo)餘量取為0.35~0.15mm,精鉸取為01.5~0.05mm。
  為避免產生積屑瘤,鉸(jiǎo)孔通常采用較(jiào)低的切削速度(高速鋼鉸(jiǎo)刀加工鋼和鑄鐵(tiě)時,v<8m/min)進行加工。進(jìn)給量的取值與被加工孔徑有關,孔徑越大,進給量取(qǔ)值越大,高速鋼鉸刀加工(gōng)鋼和鑄鐵時進給量常取為0.3~1mm/r。
  鉸孔(kǒng)時必(bì)須用適當的切削液進行冷卻、潤滑和清洗,以防止產生積屑瘤並及時清除切屑。與磨孔和鏜孔相(xiàng)比,鉸孔生產率(lǜ)高,容(róng)易保證孔的精度;但鉸孔不(bú)能(néng)校正孔軸線的位置誤差,孔的位置精度應由前工序保證。鉸孔不宜加工階梯孔和盲孔。
  鉸孔尺寸精度一般為IT9~IT7級,表麵粗糙度Ra一般為3.2~0.8μm。對於中等尺寸、精(jīng)度要求較(jiào)高的孔(例如(rú)IT7級精(jīng)度孔),鑽—擴—鉸工藝是生產中常用的典型(xíng)加工方案。
  三、精密機加工中鏜孔
  鏜孔是在預製孔上用切削刀具使之擴大的一種加工方法,鏜孔工作(zuò)既可以在鏜床(chuáng)上進行,也可以在(zài)車床上進行。
  1.鏜(táng)孔方式
  鏜孔有(yǒu)三種不同的加工方(fāng)式。
  (1)工(gōng)件旋轉,刀具作進給運動在車床上鏜孔大(dà)都屬於這種鏜孔方式。工藝特點是:加工後孔的軸心線與工件的回轉軸線一致,孔的圓度主要取決於機床(chuáng)主軸的回轉精度,孔的軸向幾何形狀誤差(chà)主要取決於刀具進(jìn)給方向相對於工件回轉軸線的(de)位置精度。這種鏜孔方式適於加工與外(wài)圓表麵有同軸度要求的孔(kǒng)。
  (2)刀具旋轉,工件作進給運動鏜床主軸(zhóu)帶動鏜刀旋(xuán)轉,工作台帶動工件作進給運動。
  (3)刀具旋轉並作進給運動(dòng)采用這種鏜孔(kǒng)方式鏜孔,鏜杆的懸伸長度是變化的(de),鏜杆(gǎn)的受力變形也是變化的,靠近主軸箱處的(de)孔徑大,遠離主軸箱處的孔徑小,形成錐孔。此外(wài),鏜杆懸伸長(zhǎng)度增大,主軸因自重引(yǐn)起的彎曲變形也增大,被加工(gōng)孔軸線將產(chǎn)生相應的彎曲(qǔ)。這(zhè)種鏜孔方式隻適於加工(gōng)較短的孔。
  2.金剛鏜
  與一般鏜孔相比,金剛鏜的特點是背吃刀量小,進給量小(xiǎo),切削速度高,它可以獲(huò)得很高的加工精(jīng)度(IT7~IT6)和很光潔的表(biǎo)麵(Ra為0.4~0.05μm)。金剛鏜最初(chū)用金剛石鏜刀加工,現在普遍采用硬質合金、CBN和人造金剛石刀具加工。主要用於加工有色金屬工件,也(yě)可用於加工鑄鐵(tiě)件和鋼(gāng)件。
  金剛鏜常用的切削用(yòng)量為:背吃刀量預鏜為0.2~0.6mm,終鏜為0.1mm;進給量為0.01~0.14mm/r;切削速度加工鑄鐵時為100~250m/min,加工鋼時為150~300m/min,加工有色金屬時為300~2000m/min。
  為了保證金剛鏜能達到較高的(de)加工精度和表麵質量,所用機床(金剛鏜床)須具有較(jiào)高的幾何精度和剛(gāng)度,機床主軸支承常用精(jīng)密(mì)的角接觸球軸承或(huò)靜壓滑動軸承,高速旋轉零件須(xū)經精確平衡;此外,進給機構的(de)運動(dòng)必須(xū)十分平穩,保證工作(zuò)台能做平穩低(dī)速進給運動。
  金剛鏜的加工質量好,生產效率高,在大批大(dà)量生產中被廣泛用於精密孔的最終加(jiā)工,如發動機氣缸孔、活塞銷孔、機床主軸箱(xiāng)上的(de)主軸孔等。但須引起注意的是:用金(jīn)剛鏜加工黑色金屬製(zhì)品時,隻能使用硬(yìng)質合金(jīn)和(hé)CBN製作的鏜刀,不能使用金剛石(shí)製作的鏜刀,因(yīn)金剛石中的碳原子與鐵族元素的親和力大,刀具壽(shòu)命低。
  3.鏜刀
  鏜刀可分為單刃鏜(táng)刀和(hé)雙刃鏜刀。
  4.鏜孔的工(gōng)藝特點及(jí)應用(yòng)範圍
  鏜孔(kǒng)和(hé)鑽—擴—鉸工藝相比,孔徑尺寸不受刀具尺寸的限製,且鏜孔(kǒng)具有較強的誤差修正能力,可通過多次走刀來修正原(yuán)孔軸線(xiàn)偏斜誤差,而且能(néng)使所鏜(táng)孔與定位表麵(miàn)保持較高(gāo)的位置精度。
  鏜孔和車外圓(yuán)相比,由於刀杆(gǎn)係統(tǒng)的剛性差、變形大,散熱排屑條件不好,工件和刀(dāo)具的(de)熱變形比較大,鏜孔的加工質量和(hé)生(shēng)產(chǎn)效率都不如車外圓(yuán)高。
  綜上分析可知,鏜孔的加工範圍廣,可加工各種不同尺寸和不同精度等級的(de)孔,對於孔徑較大、尺寸和位置(zhì)精度要求較高的孔和孔係,鏜孔幾乎是唯一的加工方法。鏜孔的加工精(jīng)度為IT9~IT7級。鏜孔可以在(zài)鏜床、車床、銑床等機床上進行(háng),具有機動靈活的優(yōu)點,生產中應用十分(fèn)廣泛。在大批大(dà)量生產中,為提高鏜孔效率,常使用鏜模(mó)。
  四、精密機加工中珩磨孔
  1.珩磨原(yuán)理及珩(héng)磨頭
  珩磨是利用帶有磨條(油石)的珩磨頭對孔進行光整加工的方法。珩磨時,工(gōng)件固定不動,珩磨頭由機床主軸帶動旋轉並(bìng)作往複直線運動(dòng)。珩磨加工中,磨條以一定壓力作用於工件表麵,從工件表麵上切(qiē)除(chú)一層極薄的材料,其切削軌跡是(shì)交叉的網紋。為使砂條(tiáo)磨粒的運動軌跡不重(chóng)複,珩磨(mó)頭(tóu)回轉運動的每分(fèn)鍾轉數與珩磨頭(tóu)每分鍾往複行程數應互成質數。
  珩磨軌跡(jì)的交叉角與珩(héng)磨頭的往複速度及圓周速度有關,角的大小影響珩磨的加工質量及效率,一般粗珩時取°,精珩時取。為了便於排出破碎的磨粒和切屑,降低切削溫度,提高加工質量,珩磨時應(yīng)使用充足的切(qiē)削液。
  為使被加工孔壁都能得到均勻的加工(gōng),砂條的行程在孔(kǒng)的兩端都要超出一段越程量。為保(bǎo)證珩磨餘量均勻,減少機床主軸回(huí)轉誤差對加工精度的影響,珩磨頭和(hé)機床主軸之間大都采用浮動連接。
  珩磨(mó)頭磨條的徑向伸縮調整(zhěng)有手動(dòng)、氣動和液壓等多種結構形式。
  2.珩磨的工藝特(tè)點及(jí)應用範(fàn)圍
  1)珩磨能獲得較高的尺寸精度和形狀精度,加工精度為IT7~IT6級,孔的圓度和圓柱度誤差可控製在的範圍(wéi)之內,但珩(héng)磨不能提高被加工孔的位置精度。
  2)珩磨能獲得較(jiào)高的(de)表麵質量,表麵粗糙度Ra為0.2~0.25μm,表層金屬的變質缺陷(xiàn)層深度極微2.5~25μm。
  3)與磨削速度相比,珩磨頭的圓周速度雖不高(vc=16~60m/min),但由於砂條與工件的接觸麵積大,往複速度相對(duì)較高(va=8~20m/min),所以(yǐ)珩磨仍(réng)有較高的生產率。
  珩(héng)磨在大批大量生產中廣泛用於發動(dòng)機缸孔及各種液壓裝置中精密孔的加工,孔徑範圍一般為或(huò)更大,並可加工長徑(jìng)比大於10的深孔。但珩磨不適用於加工塑性較大的有色金(jīn)屬(shǔ)工件上的孔,也不能加工帶鍵槽的孔、花鍵孔等。
  五(wǔ)、拉孔
  1.拉削與拉刀
  拉孔是(shì)一種高生產率的精加(jiā)工方法(fǎ),它是用特製的拉刀在拉床上進行的。拉床分臥式拉床和立式拉床兩種,以臥式拉床最為常見。
  拉削時拉刀隻作低速直線運動(主運(yùn)動)。拉刀同時工作的齒數一般應不少於3個,否則拉(lā)刀(dāo)工作不平穩,容易在(zài)工件表麵產生環狀波紋。為了避免產生過大的拉削力而使(shǐ)拉刀斷裂,拉刀工作時,同時工作刀(dāo)齒數一般不應超過6~8個(gè)。
  拉孔有三種(zhǒng)不同的拉削方式,分述如下:
  1)分層(céng)式拉削這種拉削方式的特點是拉刀將工件加工餘量一(yī)層一層(céng)順序地(dì)切除。為了便於斷屑,刀齒上磨有相互交錯的分屑槽(cáo)。按分層式拉削方(fāng)式設計(jì)的的拉刀稱為普通拉刀。
  2)分塊(kuài)式拉削這(zhè)種(zhǒng)拉削方式的特點是(shì)加工表麵的每一層金(jīn)屬是由一組尺寸基本相同但刀齒相互交錯的(de)刀齒(通常每組由2-3個(gè)刀齒組成)切除的。每個刀齒僅切去(qù)一層金屬的一部(bù)分。按分塊拉削方(fāng)式設計的拉(lā)刀稱為輪切式拉刀。
  3)綜(zōng)合式拉削這種方式集中了分層及(jí)分塊式拉削的優點,粗切齒部分采用分塊式拉削,精切齒部分采(cǎi)用(yòng)分(fèn)層式拉削。這樣既可縮短(duǎn)拉刀長度,提高生(shēng)產率,又能獲得較好的表麵質(zhì)量。按綜合(hé)拉削方式設計的拉(lā)刀稱為綜合式(shì)拉刀。
  2.拉孔的工藝特征及應用範圍
  1)拉刀是多刃刀具,在一次拉削行程中就能順序完(wán)成孔的(de)粗加工、精加工和光整(zhěng)加工工作,生產(chǎn)效率高。
  2)拉孔精度主要取(qǔ)決於拉刀(dāo)的精度,在通(tōng)常條件下,拉孔精(jīng)度可(kě)達IT9~IT7,表(biǎo)麵粗糙度Ra可達6.3~1.6μm。
  3)拉孔時,工件以被加工孔自(zì)身定位(wèi)(拉刀前導部就是工件的定位元件),拉孔不(bú)易保證孔與其它表麵的相互位(wèi)置精度;對於那些內外圓表麵具有同軸度要求的回轉體零件的加工,往往都是先拉孔,然後以孔(kǒng)為(wéi)定位基準加工其它表麵。
  4)拉刀不僅能加工圓孔,而且還可以加工成形孔,花鍵孔(kǒng)。
  5)拉刀是定尺寸刀(dāo)具,形狀複雜(zá),價格昂貴,不適合於加工大(dà)孔。
  拉孔常用在大批大量生產中加工孔徑為Ф10~80mm、孔深不超過孔徑(jìng)5倍的中小零件上(shàng)的通孔。
能看正能量的短视频app-免费网站你懂我意思正能量软件-网站你懂我意思正能量www免费观看直播app官方版下载-正能量短视频软件免费APP推荐