普通鉆床高精度孔加工,通常是用鉆、鉸孔的方法來保證孔的精度。在長期生產(chǎn)實踐中我們摸索出一種鉆孔精度介于鉆孔和鉸孔之間的鉆孔方法,其尺寸精度可達(dá)IT7級,表面粗糙度可達(dá)Ra3.2~0.8。這種方法操作簡單,易于掌握,能適應(yīng)各種金屬材料,在小批量生產(chǎn)及修理或是作為較高精度孔的前加工方法,精鉆孔方法在實踐中得到較好的應(yīng)用?,F(xiàn)將這一方法介紹如下:
一、加工方法
鉆精孔的鉆頭雖然和普通鉆頭不同,但也不能一次直接完成所要鉆的孔。精鉆孔于鉸孔加工工藝方法相似,在普通鉆床上用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭先鉆出小于公稱直徑的底孔,留加工余量0.1~1mm,然后再用改良后的精孔鉆頭進(jìn)行孔加工。
二、鉆頭的改良
精孔鉆鉆頭,在普通麻花鉆頭的基礎(chǔ)上,應(yīng)作以下改良:
1.磨出第二個頂角2Φ1≤65°,新形成的兩主切削刃長3~4mm,并且將它和兩副切削刃的連接處用油石磨出r=2.0-2.5mm的過渡圓角,兩個新的切削刃要求對稱,從而使之形成粗精加工的聯(lián)合切削刃,形成梯次加工。
2.磨窄刃帶或磨出副后角α=6°~8°,并保留刃帶寬度f=0.1~0.2mm,修磨長度為4~5mm,以減少表面的摩擦。
3.磨出負(fù)刃傾角,一般負(fù)刃傾角入=-10°~-15°,使得削流向非加工表面。
4.后角不宜過大,一般α=6°~10°,以減少鉆孔時產(chǎn)生的振動。
5.切削刃的前后面需用油石研磨,其表面粗糙度達(dá)到Ra0.2。其改良鉆頭切削角度見右圖:
三、加工特點(diǎn)
精鉆孔與鉆孔,鉸孔的不同:
1.精鉆孔時切削的梯次加工減少了切削的厚度和變形,負(fù)荷較輕,振動也大為減小。
2.精鉆孔切削量小,切削阻力大大減小,前工序產(chǎn)生的缺陷容易糾正,有利于孔加工幾何精度的保證。
3.精鉆孔頭磨損較小,能保持原有的鋒利,降低成本。
4.精鉆孔可提高刀具的修光能力,改善散熱條件,降低孔的表面粗糙度。
5.普通鉆頭軸向受力和鉆孔時切削量都較大,易產(chǎn)生較大的熱量,使鉆頭在較為艱難的情況下工作,其外緣夾角遭到嚴(yán)重磨損,工作也容易變形,從而影響加工質(zhì)量。
6.普通鉆頭切削時切削厚度大,沖擊振動也大,影響孔的表面粗糙度。
7.普通鉆頭鉆孔時,由于鉆頭兩切削刃往往不易保證對稱,造成兩切削刃作用力不一致,使孔中心產(chǎn)生偏移。
8.精鉆孔加工余鉸孔相比,可節(jié)省加工時間,提高生產(chǎn)效率,其鉆頭壽命比同材料的鉸刀壽命要高3~4倍。
四、切削用量及切削液
1.鉆精孔時,對加工前的底孔表面粗糙度值要求達(dá)到Ra6.3,其余加工余量一般要求為0.4~1mm,在這種條件下切削量可參照以下參數(shù)進(jìn)行:
切削速度為:鉆鑄鐵件時V=20m/min左右
鉆鋼件時V=2-10m/min。
背吃刀量ap:一般ap=0.1-0.5mm。
進(jìn)給量f盡量采用機(jī)動進(jìn)給f=0.05-0.2mm/r。
2.精鉆時,由于切削一般都很細(xì)碎,容易黏附在刀刃上,甚至夾在孔壁和鉆頭之間,將以加工表面拉毛,使孔徑增大,破壞表面精度,同時切削過程中產(chǎn)生的熱量積累過多,容易引起工作和鉆頭變形,從而降低鉆頭的耐用度,增加產(chǎn)生切削瘤的機(jī)會,因此,在精鉆時必須采用合理的切削液。
一般在加工鋼件時我們采用10%~20%的乳化油水溶液,加工的孔要求精度較高時用30%菜油加7%肥皂水,加工鑄件時用20%肥皂水和不高于15%的乳化油混合水溶液。
五、注意事項
1.選精度較高的機(jī)床,其各項精度符合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。如果鉆床主軸的徑問擺差較大時,可采用浮動夾頭裝夾鉆頭。
2.使用較新或各部分尺寸精度接近公差要求的鉆頭,保證加工孔的尺寸公差。
3.鉆頭的兩切削刃需盡可能修磨對稱,兩刃的軸向跳動應(yīng)控制在0.05mm范圍內(nèi),使兩負(fù)荷均勻,以提高切削的穩(wěn)定性,鉆頭的徑問跳動應(yīng)不大0.03mm。
4.預(yù)鉆底孔應(yīng)防止產(chǎn)生較多的冷硬度,否則會增加鉆精孔時的切削負(fù)荷和鉆頭磨損,使鉆頭的使用壽命減少。