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問題產(chǎn)生的原因及分析
刀桿或鏜軸伸出超長。在懸伸鏜孔過程中,當?shù)稐U長度大于其五倍直徑或鏜軸伸出超長時,鏜削過程中容易引起刀桿出現(xiàn)“發(fā)顫”的現(xiàn)象,使刀具產(chǎn)生微量的高頻徑向跳動,從而降低了鏜孔表面質(zhì)量,且還會影響鏜孔的尺寸精度。
刀頭的切削刃高于鏜孔的中心線。因為行星齒輪兩端存在著較大的速度差,所以在設(shè)計的時候需要對其內(nèi)部齒輪接觸進行分析及優(yōu)化,采用有限元分析軟件ANSYS可以有效地分析受力部位及受力大小,從而縮短研發(fā)周期,提高開發(fā)效率。刀頭的切削刃高于鏜孔的中心線,即刀頭的前刀面高于鏜軸的回轉(zhuǎn)中心時,刀頭在鏜孔過程中會因受到切削阻力而發(fā)生反向彎曲的現(xiàn)象,加大了刀頭的副后面與孔壁的接觸面積,增大了摩擦力,有時還會引起刀頭在切削過程中發(fā)生“顫動”,使孔壁的表面粗糙度值增大,嚴重時將會使切削刃擠壞。
工件孔壁存在氣孔、夾渣或夾砂、成分偏析等鑄造缺陷。有些導(dǎo)致鏜孔表面粗糙度質(zhì)量差的原因是工件自身的問題。
當工件孔壁存在氣孔時,相當于鏜孔過程中發(fā)生了局部的斷性切削,該斷性沖擊力會引起鏜刀的振動,從而降低鏜孔的表面粗糙度質(zhì)量。在設(shè)備檢修或調(diào)整之后,也必須按上述(9條)規(guī)定詳細檢查設(shè)備,認為一切無誤后方可開始工作。當工件孔壁存在夾砂或夾渣時,在鏜孔過程中,該夾砂或夾渣會使刀頭切削刃產(chǎn)生極速的摩擦現(xiàn)象,引起刀尖角的極速磨損, 嚴重時還會造成刀尖折__斷,同樣會加大切削刃的副后面與孔壁接觸的面積,造成切削不良的現(xiàn)象,在降低了鏜孔精度的同時還導(dǎo)致鏜孔表面粗糙度質(zhì)量的下滑。如果工件存在成分偏析現(xiàn)象,其孔壁的各部亦存在硬度不一致的隱患,必然導(dǎo)致鏜孔過程中鏜刀由于受力不穩(wěn)定而發(fā)生微量的徑向顫動和周向高頻變速的情況,使得鏜孔表面粗糙度質(zhì)量較差。
刀桿直徑太大。在鏜孔過程中,特別是在鏜削深孔的過程中,如果采用的鏜桿直徑相對于所鏜的工件孔徑較大時,刀桿會因排屑不暢而發(fā)生隨切屑擠壓跳動的現(xiàn)象,亦會降低鏜孔表面粗糙度質(zhì)量。
鏜孔余量較大或余量不均。當鏜孔的余量較大或不均時,必然會發(fā)生較大的交變切削阻力,導(dǎo)致鏜桿發(fā)生交變式的變形反彈,使鏜桿乃至電動機到各級傳動齒輪的內(nèi)部,存在較大的交變反彈力,從而引起切削過程不穩(wěn)定的現(xiàn)象,降低鏜孔表面粗糙度質(zhì)量。
孔加工應(yīng)用非常廣泛,孔加工刀具,包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。車軸軸向鏜孔機采用以上結(jié)構(gòu),鏜孔機本體和工作臺夾具組件位于同一機床底座上,且通過滑軌可調(diào)整相互之間的位置,且能同時鏜孔,不但鏜孔精度高,而且速度快,解決了工件鏜孔的瓶頸問題,使生產(chǎn)渠道暢通無阻,完全能滿足生產(chǎn)的需求。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(diào)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。隨著加工中心的普及,現(xiàn)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(chǎn)品的質(zhì)量。這里主要從刀具技術(shù)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(zhuǎn)動,便不可能在加工中及時掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進刀量等。專用機床只能完成一個或幾個零件的特定工序,其工藝的可能性較窄,適用于大批量生產(chǎn),可以提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,簡化機床結(jié)構(gòu),降低機床成本。也不可能像數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工直徑。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(diào)機構(gòu)或自動補償機能,特別是在精鏜時根據(jù)公差要求有時必須在微米級調(diào)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