如何提高孔車削加工的質(zhì)量

秦維剛

【摘要】隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，機械技術(shù)應(yīng)用越來越普遍，數(shù)控車床已成為各機械制造廠家的重要生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。軸套類零件在生產(chǎn)實際中非常普遍，而孔的車削加工因為其特殊的形狀限制造成了排屑、冷卻困難、刀桿強度低、工件表面粗糙度差等問題。本文以孔類零件數(shù)控車削加工過程中容易出現(xiàn)的問題為出發(fā)點，合理提出相應(yīng)解決方案。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 軸套類零件 刀桿 表面粗糙度

一、軸套類零件在實際生活中的應(yīng)用

機械加工軸套類零件可以說已經(jīng)滲入到我們生活中的方方面面，不管是我們乘坐的飛機、高鐵、汽車還是家庭使用的空調(diào)、電扇等等都可以找出軸套類零件的身影。軸套類零件在機械中的作用主要是導(dǎo)正、限位、止轉(zhuǎn)及定位，如導(dǎo)柱用的導(dǎo)套、齒輪軸上的軸套、帶鍵槽的軸套等。

二、孔類零件加工的特點

1、刀具限制：刀桿受孔徑的限制，直徑小，長度大，造成剛性差，強度低，切削時易產(chǎn)生振動、波紋、錐度，而影響孔的直線度和表面粗糙度。

2、排屑不暢：切屑排除困難，鐵屑容易產(chǎn)生堵塞，造成刀具損壞，刮傷工件表面等。

3、冷卻效果差：冷卻潤滑液在沒有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區(qū)，使刀具耐用度降低。另外加工過程中如果不能及時冷卻造成工件溫度升高，工件產(chǎn)生變形等。

4、不易觀察：在深孔的加工過程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經(jīng)驗聽切削時的聲音、看切屑、手摸振動與工件溫度、觀儀表（油壓表和電表），來判斷切削過程是否正常。

5、不易測量：常規(guī)量具無法檢測孔徑的準確值，對孔徑的錐度、圓度都沒有辦法進行檢測。

三、提高孔加工質(zhì)量的解決手段

1、如何解決刀桿剛性問題

首先在選擇孔加工刀具時應(yīng)盡可能選擇較大直徑的內(nèi)孔刀桿，根據(jù)現(xiàn)行刀具（CCMT型）制作標準：?10內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?12;?12內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?16;?14內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?18;?16內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?20;?20內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?25;其次刀桿伸出長度應(yīng)盡可能短，以增加車刀刀柄剛性，減小切削過程中的振動，此外還可將刀柄上下兩個平面做成互相平行，這樣就能很方便地根據(jù)孔深調(diào)節(jié)刀柄伸出的長度。刀具伸出長度可按公式：

ΔL =L+（2～5）

ΔL表示刀具伸出長度;

L表示內(nèi)孔需要加工的長度。

常規(guī)刀具安裝使用2-3顆刀架螺釘壓緊，由于內(nèi)孔刀具上表面較窄，容易壓壞刀具表面，另外由于壓緊方式為2-3點固定，刀桿安裝強度較差。所以在刀具的裝夾上可以使用專用的內(nèi)孔刀座刀套如圖一，內(nèi)孔刀座對刀桿進行包裹式的壓緊，使刀桿大部分面積都承受加工中的沖擊和震動，既提高刀具的剛性有保護刀桿不被壓傷。

2、如何解決排屑不暢

為了提高刀桿的剛性，我們選擇刀具時選擇了較大直徑的內(nèi)孔刀桿。由于孔徑小，刀桿大，這樣就減少了孔內(nèi)部的空間，容易造成鐵屑無法排除。解決排屑問題主要是控制切屑流出方向。精車孔時要求切屑流向待加工表面（前排屑），為此，采用正刃傾角的內(nèi)孔車刀。加工盲刀時，應(yīng)采用負的刃傾角，使切屑從孔口排出。條件準許的情況下應(yīng)增加刀具內(nèi)（或外）排屑裝置。

3、如何解決冷卻效果差

由于孔加工時孔內(nèi)空間較小，冷卻液無法充分到達主切削刃的位置，容易造成加工溫度過高，刀具耐用度下降、工件變形等。常用解決手段為增大冷卻液壓力，增加冷卻液出水口數(shù)量，選擇內(nèi)冷刀具等。

另外，對于加工中小孔徑時可以選擇使用風(fēng)冷的方式。特別是加工通孔時使用風(fēng)冷既能很好的處理冷卻問題，還能處理排屑困難的問題。

4、如何解決不易測量

在企業(yè)生產(chǎn)中內(nèi)孔檢測量具一般使用標準光面塞規(guī)或者兩點式內(nèi)測百分尺。兩種檢測手段均有較大的缺點，其中光面塞規(guī)是做成最大極限尺寸和最小極限尺寸兩種。它的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端，常用塞規(guī)的兩頭各有一個圓柱體，長圓柱體一端為通端，短圓柱體一端為止端。檢查工件時，合格的工件應(yīng)當(dāng)能通過通端而不能通過止端。優(yōu)點是可以檢測較深的孔徑，準確，方便快捷;缺點是只有通、止端，無法讀出準確數(shù)值，適用范圍小。兩點式內(nèi)測百分尺和普通外徑千分尺類似，常用規(guī)格有5-30，25-50，50-75，75-100等。此類量具適用范圍廣，使用簡單快捷方便。缺點是由于此類量具結(jié)構(gòu)上的缺陷，測量精度不高，無法檢測較深的孔徑。為了提高內(nèi)孔的檢測精度同時有保證方便快捷，可以選擇三點式內(nèi)徑千分尺，此類量具均配有加長桿可以檢測較深孔徑，使用方法簡單，測量精度也很高。

5、如何提高表面質(zhì)量

工件獲得較好表面質(zhì)量均為精加工以后。在使用同樣材質(zhì)的刀桿、機床、參數(shù)的情況，我們還可以改變刀片的形狀減小加工過程的震動、排屑等問題。如使用DCMT、TCMT形刀片，其刀尖角度較大，較小副切削刃面積，可以有效的提高刀桿的抗震性，同時由于刀尖與刀桿有較大空隙，增加了鐵屑排出的空間，可以有效降低鐵屑刮傷工件表面的幾率。

五、注意事項

1. 在選擇刀桿直徑盡可能大的同時需保證刀具下表面不能與工件內(nèi)孔發(fā)生干涉;

2. 加工盲孔時應(yīng)盡量避免帶狀鐵屑的產(chǎn)生，如果產(chǎn)生帶狀鐵屑應(yīng)及時調(diào)整切削參數(shù)。

3. 為了獲得穩(wěn)定的精度，粗加工以后的各個部位余量盡可能保持一致;

4. 為了獲得較為一致的表面粗糙度時，應(yīng)保證各部位加工時線速度一致，可以使用恒線速加工方式

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