數(shù)控鏜削加工工藝研究
時(shí)間:2022-11-19 02:42:48
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1高精度微孔加工工藝難點(diǎn)分析
難點(diǎn)主要有兩個(gè):其一,鏜削加工孔徑為2.5mm的微孔時(shí),易發(fā)生刀具脆裂,且使用時(shí)中孔需與一閥芯零件偶配,因而該微孔的加工精度要求高,加工難度較大;其二,鏜削微孔時(shí),切削液難以到達(dá)刀具的切削刃部位,因而散熱與排屑條件差。
2工藝難點(diǎn)解決方案
2.1采用優(yōu)化的加工工藝流程。(1)設(shè)備的選擇。選擇精度較高的數(shù)控車床,如DMGV310V1數(shù)控車床,其主軸徑向跳動(dòng)誤差為2.5um,軸向跳動(dòng)誤差為3um;重復(fù)定位精度為4um,可用于該零件的車削加工。(2)加工工序安排。先將2.5mm的中孔鏜成2.4±0.015mm,留0.1mm余量進(jìn)行熱處理后的磨削加工,在鏜削加工時(shí)確保2.5mm中孔有較高的形位精度。其次,零件在車削時(shí),分兩次裝夾,安排兩道工序進(jìn)行加工。工序一,車左側(cè)內(nèi)外形,同時(shí)將0.8mm孔打出,以方便后一工序加工;工序二,鏜削軟爪,裝夾15.6mm的外圓,以零件左端面進(jìn)行軸向定位,再加工右側(cè)其余內(nèi)腔。2.2工序二中加工。2.4±0.015mm小孔的工步安排工步1:2mm中心鉆鉆孔,孔深2mm,S=2000RPM;工步2:2.3mm鉆頭鉆孔,孔深4.6mm,S=1500RPM;工步3:2.3mm平底鉆,括削底平面,S=2000RPM;工步4:鉆外孔口60°;工步5:60°尖鉆,括內(nèi)座面,括深5.1mm,S=1800RPM;工步6:精鏜刀鏜2.4內(nèi)孔,S=1500RPM,F(xiàn)=0.03mm/r;工步7:另一支60°尖鉆精括內(nèi)座面,括深5.25mm,S=2500RPM,F(xiàn)=0.015mm/r。2.3刀具的選用。其中微型鏜刀是關(guān)鍵,需采用整體涂層硬質(zhì)合金,以保證其耐磨性。結(jié)構(gòu)尺寸如圖2所示。鏜刀長(zhǎng)徑比為6.7/1.6=4.2,屬于細(xì)長(zhǎng)刀,剛度差,鏜削時(shí)易產(chǎn)生振刀,導(dǎo)致孔壁粗糙度差,孔的形狀產(chǎn)生誤差,要選擇合適的切削用量,F(xiàn)值在精鏜時(shí)取0.03mm/r,為防止機(jī)床振動(dòng),轉(zhuǎn)速S也不宜太高。刀具的安裝也是鏜削微孔要重點(diǎn)注意的問(wèn)題,如果刀具安裝時(shí)刀尖低于中心高,將影響刀具的切削性能。主要表現(xiàn)在:①切削刃相對(duì)于工件的主后角減小,導(dǎo)致刀具的后刀面與工件接觸,使刀片與工件之間發(fā)生摩擦,當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí),這種摩擦進(jìn)一步會(huì)使刀尖發(fā)生偏離,導(dǎo)致刀具更深地切入工件。②當(dāng)?shù)毒吆蠼菧p小時(shí),刀頭相對(duì)于工件的前角也增大,從而引起刀具后側(cè)刮削工件,引起刀具振動(dòng)并損壞刀具。這種情況在鏜削小孔時(shí)尤為嚴(yán)重。為此建議安裝鏜刀時(shí)刀尖略高于中心高(但應(yīng)盡可能接近中心高)。這樣可使刀具相對(duì)于工件的法向后角增大,切削條件得到改善。刀具前角也將減小,這樣可穩(wěn)定工作壓力。最后要注意的是鏜削微孔時(shí)刀具進(jìn)給路線的安排,每次切削進(jìn)給完成,鏜刀都要完全退至工件端面外側(cè),讓冷卻液能完全沖刷到切削刃,以保證刀具的散熱和切屑的排出,提高刀具壽命。
3結(jié)論
綜上所述,鏜削高精度微孔時(shí)應(yīng)特別關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題:正確安裝鏜刀,使其刀尖略高于中心高;采用正前角刀片;采用較小的切削速度和進(jìn)給量;采用較好的冷卻方式排出鐵屑。本文提出的工藝方案和措施已多次應(yīng)用于此類零件的生產(chǎn)試制,經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證,此方案能夠很好地解決高精度微孔鏜削加工難的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]張沛森.高精度微孔鏜削加工工藝的優(yōu)化研究[J].機(jī)電工程,2015.06.
[2]孫銓.高精度微孔加工刀具的研究.東華大學(xué),2013.
作者:谷育紅 單位:江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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