孔的加工
1.精細(xì)鏜孔
精細(xì)鏜與鏜孔方法基本相同,由于初是使用金剛石作鏜刀,所以又稱金剛鏜。這種方法常用于材料為有色金屬合金和鑄鐵的套筒零件孔的終加工,或作為珩磨和滾壓前的預(yù)加工。精細(xì)鏜孔可獲得精度高和表面質(zhì)量好的孔,其加工的經(jīng)濟(jì)精度為IT7~IT6,表面粗糙度值為Ra0.4~0.05μm。
目前普遍采用硬質(zhì)合金YT30、YT15、YG3X或人工合成金剛石和立方氮化硼作為精細(xì)鏜刀具的材料。為了達(dá)到高精度與較小的表面粗糙度值,減少切削變形對(duì)加工質(zhì)量的影響,采用回轉(zhuǎn)精度高、剛度大的金剛鏜床,并選擇切削速度較高(切鋼為200m/min;切鑄鐵為100m/min;切鋁合金為300m /min),加工余量較?。s0.2~0.3mm),進(jìn)給量較?。?.03~0.08mm/r),以保證其加工質(zhì)量。精細(xì)鏜孔的尺寸控制,采用微調(diào)鏜刀頭,因此刀桿只能作直線移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)微調(diào),后將夾緊螺釘鎖緊。這種微調(diào)鏜刀的刻度值可達(dá)0.0025mm。
2.珩磨
珩磨是用油石條進(jìn)行孔加工的一種率的光整加工方法,需要在磨削或精鏜的基礎(chǔ)上進(jìn)行。珩磨的加工精度高,珩磨后尺寸公差等級(jí)為IT7~IT6,表面粗糙度值為Ra0.2~0.05μm。
珩磨的應(yīng)用范圍很廣,可加工鑄鐵件、淬硬和不淬硬的鋼件以及青銅等,但不宜加工易堵塞油石的塑性金屬。珩磨加工的孔徑為Φ5~Φ500mm,也可加工L/D>10的深孔,因此廣泛應(yīng)用于加工發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸、液壓裝置的油缸以及各種炮筒的孔。
珩磨是低速大面積接觸的磨削加工,與磨削原理基本相同。珩磨所用的磨具是由幾根粒度很細(xì)的油石條組成的珩磨頭。珩磨時(shí),珩磨頭的油石有三種運(yùn)動(dòng):旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和施加壓力的徑向運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)是珩磨的主要運(yùn)動(dòng),這兩種運(yùn)動(dòng)的組合,使油石上的磨粒在孔的內(nèi)表面上的切削軌跡成交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋。徑向加壓運(yùn)動(dòng)是油石的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),施加壓力愈大,進(jìn)給量就愈大。
在珩磨時(shí),油石與孔壁的接觸面積較大,參加切削的磨粒很多,因而加在每顆磨粒上的切削力很小(磨粒的垂直載荷僅為磨削的1/50~1/100),珩磨的切削速度較低(一般在100m/min以下,僅為普通磨削的1/30~1/100),在珩磨過程中又施加大量的冷卻液,所以在珩磨過程中發(fā)熱少,孔的表面不易燒傷,而且加工變形層薄,從而被加工孔可獲得很高的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量。
為使油石能與孔表面均勻地接觸,能切去小而均勻的加工余量,珩磨頭相對(duì)工件有小量的浮動(dòng),珩磨頭與機(jī)床主軸是浮動(dòng)連接,因此珩磨不能修正孔的位置精度和孔的直線度,孔的位置精度和孔的直線度應(yīng)在珩磨前的工序給予保證。
3.研磨
研磨也是孔常用的一種光整加工方法,需在精鏜、精鉸或精磨后進(jìn)行。研磨后孔的尺寸公差等級(jí)可提高到IT6~IT5,表面粗糙度值為Ra0.1~0.008μm,孔的圓度和圓柱度亦相應(yīng)提高。
研磨孔所用的研具材料、研磨劑、研磨余量等均與研磨外圓類似。研套上的槽和缺口,為在調(diào)整時(shí)研套能均勻地張開或收縮,并可存貯研磨劑。
研磨前,套上工件,將研磨棒安裝在車床上,涂上研磨劑,調(diào)整研磨棒直徑使其對(duì)工件有適當(dāng)?shù)膲毫?,即可進(jìn)行研磨。研磨時(shí),研磨棒旋轉(zhuǎn),手握工件往復(fù)移動(dòng)。
固定式研磨棒多用于單件生產(chǎn)。其中帶槽研磨棒便于存貯研磨劑,用于粗研;光滑研磨棒一般用于精研。
殼體或缸筒類零件的大孔,需要研磨時(shí)可在鉆床或改裝的簡易設(shè)備上進(jìn)行,由研磨棒同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向移動(dòng),但研磨棒與機(jī)床主軸需成浮動(dòng)連接。否則當(dāng)研磨棒軸線與孔軸線發(fā)生偏斜時(shí),將產(chǎn)生孔的形狀誤差。
4.滾壓
孔的滾壓加工原理與滾壓外圓相同。由于滾壓加工效率高,近年來多采用滾壓工藝來代替珩磨工藝,效果較好??讖綕L壓后尺寸精度在0.01mm以內(nèi),表面粗糙度值為Ra0.16μm或更小,表面硬化耐磨,生產(chǎn)效率比珩磨提高數(shù)倍。
滾壓對(duì)鑄件的質(zhì)量有很大的敏感性,如鑄件的硬度不均勻、表面疏松、含氣孔和砂眼等缺陷,對(duì)滾壓有很大影響。因此,對(duì)鑄件油缸不可采用滾壓工藝而是選用珩磨。對(duì)于淬硬套筒的孔精加工,也不宜采用滾壓。
滾壓頭徑向尺寸應(yīng)根據(jù)孔滾壓過盈量確定,通常鋼材的滾壓過盈量為0.1~0.12mm,滾壓后孔徑增大0.02~0.03mm。
徑向尺寸調(diào)整好的滾壓頭,在滾壓加工過程中圓錐形滾柱所受的軸向力經(jīng)銷子、套圈、襯套作用在推力軸承上,經(jīng)過渡套、調(diào)節(jié)螺母及心軸傳至與滾壓頭右端M40×4螺紋相連的刀桿上。滾壓完畢后,滾壓頭從孔反向退出時(shí),圓錐形滾柱受一向左的軸向力,此力傳給蓋板經(jīng)套圈、襯套將壓縮彈簧壓縮,實(shí)現(xiàn)向左移動(dòng),使?jié)L壓頭直徑縮小,保證滾壓頭從孔中退出時(shí)不碰壞已滾壓好的孔壁。滾壓頭從孔中退出后,在彈簧力作用下復(fù)位,使徑向尺寸又恢復(fù)到原調(diào)數(shù)值。
滾壓用量:通常選用滾壓速度v=60~80m/min;進(jìn)給量f=0.25~0.35mm/r;切削液采用50﹪硫化油加50﹪柴油或煤油。
孔加工方案及其選擇
以上介紹了孔加工的常用加工方法、原理以及可達(dá)到的精度和表面粗糙度。但要達(dá)到孔表面的設(shè)計(jì)要求,一般只用一種加工方法是達(dá)不到的,而是往往要由幾種加工方法順序組合,即選用合理的加工方案。選擇加工方案時(shí)應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求以及生產(chǎn)條件等。滕州國威數(shù)控機(jī)床專業(yè)生產(chǎn)各種適合孔加工的設(shè)備,熱情歡迎各位新老客戶蒞臨指導(dǎo),考察,詳詢馬女士:13370992595