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問題產生的原因及分析
(1)進給量較大或太小。在鏜孔過程中,當刀具每轉進給量大于刀尖修光刃的有效修光長度時,必然造成加工過程中的加工面存在“螺紋”的現象,使孔壁的已加工面出現“山”形的加工痕跡,導致所鏜孔的表面粗糙度值較高。另外,加工中心鏜孔時由于切屑的流出方向在不斷地改變,所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時難的多。若其進給量太小,使刀尖的修光刃在切削過程中存在著與孔壁已加工表面的重復性摩擦,亦會降低孔壁的表面質量;如果是利用鏜床主軸安裝刀桿鏜孔,進給量過小,還會存在刀具因切削阻力降低而發(fā)生微量的軸向竄動現象,進一步降低鏜孔的表面粗糙度質量。
?。?)刀頭的刀尖角圓弧過渡刃較小。當工藝系統剛性較好時,可盡量選擇較大的刀尖圓弧角。1892年,美國人艾奇遜試制成功了用焦炭和砂制成的碳化硅,這是一種現稱為C磨料的人造磨石。如果刀頭的刀尖角圓弧過渡刃的修光長度小于鏜孔過程中的每轉進給量,必然導致鏜削過程中已加工面出現修光不徹底的現象,同樣會使孔壁的已加工面在加工過程中,出現“螺紋”狀態(tài)的“山”形,造成所鏜孔的表面粗糙度質量差。
孔加工應用非常廣泛,孔加工刀具,包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等。和其它機械加工相比,鏜孔加工是屬一種較難的加工。它只靠調節(jié)一枚刀片(或刀片座)要加工出像H7、H6這樣的微米級的孔。結合主軸下端安裝的刀具變換實現機電一體化,兼作鉆鉸孔、磨銑平面的多功能。隨著加工中心的普及,現在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操作等。正因為這樣,就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產品的質量。這里主要從刀具技術的角度來分析加工中心的鏜孔加工。
和車床加工不同,加工中心加工時由于刀具轉動,便不可能在加工中及時掌握刀尖的情況來調節(jié)進刀量等。也不可能像數控車床那樣可以只調節(jié)數控按扭就可以改變加工直徑。每一條傳動系統從首端件到末端件都是按一定傳動規(guī)律組成,這就是傳動比,以此來保證機床的性能。這便成了完全自動化加工的一個很大的障礙。也正因為這樣所以就要求鏜刀必須具有微調機構或自動補償機能,特別是在精鏜時根據公差要求有時必須在微米級調節(jié)。另外,加工中心鏜孔時由于切屑的流出方向在不斷地改變,所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時難的多
在長孔鏜削加工工藝中采取提高機床等加工設備的精度,借助于輔具的精度,采用誤差補償技術等措施,以確保調頭鏜孔的同軸度,從而保證加工質量。通過以上兩種不同加工工藝分析得出:①同軸度要求不高的同軸孔系,可以采用常用調頭鏜孔的方法;同軸度要求高的及跨距較大的孔系,采用改進后的調頭鏜孔方法。②改進后的調頭鏜孔加工方法,適用于跨距大的同軸孔系和同軸度要求高的長、深孔。在普通銑鏜床加工中有人的參與,對加工中的各種影響誤差,操作者有意無意地都在想方設法進行調整,或采取廣義的補償手段加以限制和減小,而數控銑鏜床是在加工中排除了人工干預,零件的加工精度完全靠機床等加工設備本身精度去保證。③改進后的調頭鏜孔加工方法,孔的同軸度質量得到了保證,測量所用工具和檢具均為通用工具。