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16点巧经验开启高速镗床加工工件的窍门,大智慧!(二)

编辑:陕西海晟机械有限公司时间:2019-03-11

       9.高效粗镗刀杆的设制应用


  高速镗床在粗镗直径300mm以下的孔时,机床的功率通常都达不到80%,如果在转速一定的情况下再提高镗削进给量,刀具容易被折断。为此,笔者设制了一种新型刀杆,在提高镗削进给量的情况下,杜绝了刀具被折断的隐患,大大提高了粗镗的效率,并且镗削过程中断屑效果也很好。该刀杆是在通常刀杆的主体上安装刀头的方孔口处,组焊一个加固刀头强度的支撑块,使其支撑刀头伸出刀杆的部分,以提高刀头的强度,加大镗削用量,提高粗镗工效。


  注意组焊支撑块时,必须使其能够有效顶住镗削过程中的刀头;粗镗刀头的刀尖角圆弧半径要适当加大,防止加大镗削进给量后使刀尖折损。


  10.刀头切削发热对精镗铝质件大直径深孔尺寸的影响


  在精镗铝质工件大直径深孔的过程中,曾经遇到被镗削孔发生后部尺寸微量增大或超差的现象。一般在镗削钢质件或铸铁类工件的过程中,由于刀尖的磨损往往导致被镗削孔后部尺寸发生变小的现象,而镗削铝质工件内孔却发生了变大的问题。为此,笔者经过认真分析,找到了发生这种反常现象的原因及克服办法。在镗削大型铝质工件大直径深孔过程中,由于工件体积较大,不会因较小的精镗切削热而出现升温的现象,但刀头却因切削时间较长而发生微量的热膨胀增长现象,致使被镗削孔后部尺寸发生微量增大的情况。刀头采用45钢焊接硬质合金刀片制作,在镗孔直径为380mm时,取其影响孔径尺寸的长度为190mm,在镗削后期其温度平均约为40℃左右,相对于初始切削时的环境温度(刀头当时的温度)20℃增加了20℃,刀头线膨胀系数为10.6×10-6~12.2×10-6/℃,其影响孔径尺寸部分长度增长量约11×10-6×190×20=0.041 8(mm),即孔半径尺寸增大了0.041 8mm,则直径增大0.083 6mm。当然,刀尖在切削过程中也会发生一定的磨损,通常增大量达不到该数值,但确实也发生了微量增大或超差的现象,给工件的加工质量带来了严重隐患。为此,在镗削铝质工件的大直径深孔时,要坚决防止刀头发热,必须充分使用切削液进行冷却。



  11.高速镗床平旋盘的刀座及刀杆在镗削旋转中的离心力对镗孔精度的影响


  在利用平旋盘刀座进行装刀杆及刀头镗削工件的大直径内孔或外圆时,平旋盘的刀座及刀杆在镗削旋转过程中,必然会因偏心引发一定的离心力,从而导致刀尖的旋转直径出现微量增大的现象,致使被镗孔孔径或外圆发生增大的现象。因此,要适当调整刀座的位置,尽量减小其离心力。当然,也可借助该现象,增加平旋盘转速以增大偏心力,使刀尖旋转半径增大,来完成对已镗削孔径“变小”的快速修复。


  12.镗削支座类工件轴承孔时轴承孔中心高度尺寸出现偏差的原因及预防措施


  通常支座类工件的轴承孔中心至其底面的高度精度相对要求较高,在镗削该类工件时,根据图样标注的其中心高尺寸,利用镗床主轴和深度尺调整主轴箱高度,以确定镗孔中心高度。具体方法为:先将主轴伸到工作台台面上方,用深度尺测量主轴至台面的距离。此时主轴中心至台面的距离N=深度尺测量值M-主轴的半径R。如果支座轴承孔中心高为H,则再将主轴箱升高L=H-N。精度很高时,可以借助千分尺及定位块定位测量主轴箱升降距离。


  但是,按照上述方式调整主轴箱高度后,加工支座的轴承孔中心高会有不符合图样要求的情况。究其原因,有以下几点:①工作台台面的平面度误差较大。②主轴有微量弯曲或偏心。③数显类主轴箱在测量主轴中心高时,存在反向间隙和锁紧变化。④普通类镗床存在锁紧主轴箱后,主轴箱有微量升高现象。⑤深度尺精度差。⑥工件底面不平或有毛刺。


  针对上述问题可分别采取如下预防措施:①将表座吸附在主轴上,分两种情况进行校对,当主轴进给镗削时,利用主轴进给方式,校对一下支座底面两端宽度方向上所接触的工作台台面的平面度误差,在低点处垫相应厚度的纸片或铁皮,使其与台面达到同一个水平高度;当工作台进给镗削时,利用工作台进给方式,按照上述方法校对台面高度差,垫平即可。②将主轴旋转180°,分别测量后取深度尺的平均测量值。③将主轴箱在升起状态下锁紧后,用深度尺测量主轴至台面的高度,镗削支座轴承孔时,主轴箱也是在该状态下锁紧。④先将主轴箱锁紧,后测量主轴至台面高度,并在升起主轴箱后锁紧主轴箱时,认真观察主轴箱的偏移量,用锁紧力度微量调整至要求。⑤选择精确的深度尺。⑥彻底清理工作台台面和工件底面的杂质。


  13.利用CAD绘图标注孔位尺寸镗削制动轮圆周分布孔的方法


  在应用数控镗床、坐标镗床或数显镗床镗削制动轮的圆周分布孔时,以往多是采取划线后加工或模板定位加工的方式,但这些镗削方式既浪费了划线工序或模板,又给镗孔时的找正孔位线工部带来许多麻烦,且还需要校对各孔对制动轮中心孔的中心距及等分孔边距,特别费时、费力,加工质量也不稳定。经研究,采取先用CAD绘图功能对制动轮图样进行绘制,并以制动轮中心为原点标注各圆周分布孔的中心坐标值,再在镗床上装夹制动轮并校正其中心孔,然后直接按照图样标注的圆周分布孔的孔位至制动轮中心孔的坐标值开动工作台和主轴箱,进行镗削即可。


  14.镗削板材组焊件内孔发生崩刀的原因与解决措施


  镗削板类组焊件孔时,很容易发生刀尖崩折的现象,俗称“打刀”。这主要是由于板材孔在镗削过程中很容易发生弹性变形,在板材孔即将被镗透时,该板材孔口部位会由于抵抗切削变形的余量厚度的减少而突然发生弹性“复原”带来的高速冲击现象,很容易造成板材孔终端切屑或余量将刀尖“击毁”的情况。经实践验证,采用主偏角为60°~75°的YG8硬质合金刀头,以过渡切削孔口部位缓解板材变形的方式能较好地克服上述缺陷。如果板材强度不高,也可采用高速钢刀头。注意刀头的圆弧半径要适当加大,以增加刀尖的强度。


  15.高速钢刀头镗沉孔或止口时的切削刃修磨方法


  利用高速钢刀头镗削工件安装螺母的沉孔(即刮削止口)时,往往会存在较大的切削阻力,导致刀杆很容易在装刀头的孔槽处发生折断的现象。为克服这种现象,采取将刀头的前角加大的方法。前角通常磨成45°左右,并且不磨断屑刃,使刀头达到绝对的切削轻快,有效杜绝上述问题的发生。同时,具有该种切削刃的刀头还可适当增大切削深度,提高镗削效率。但必须在切削过程中浇注切削液。


  16.镗削板类组焊件防止


  刀尖崩碎的措施在镗削板类组焊的工件孔时,如果刀头的主偏角太接近于90°,就会在镗削过程中发生崩刃现象。主要原因是板类工件在镗削过程中,由于受到刀具的轴向推力而发生轴向的“让刀弹变”现象,当镗刀接近被镗削板的孔末时,由于主偏角太接近于90°的镗刀的吃刀量突然变小,必然引起被镗工件的钢板陡然反弹,镗刀会迅速扎出被镗板孔,瞬间大大加大了镗削的进给量,后续被镗的孔板亦会突然撞碰在刀头上,从而导致镗刀发生崩刃现象。因此,在镗削该类工件时,最好采用主偏角为70°左右的镗刀,使每个孔板的镗削余量逐渐减少,并使镗刀逐渐过渡地切入到后续板孔中,以防止发生崩刀现象。另外,高速镗床还要适当加大刀尖圆弧,同时,将刀头磨为10°以上的前角,以减小镗削阻力,减小镗削过程中的工件变形量。