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內孔表面常用加工方式
時間:2022-11-27    點擊:702

內孔表面加工方法較多,常用的有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滾壓孔等。

一、鉆孔

 用鉆頭在工件實體部位加工孔稱為鉆孔。鉆孔屬粗加工,可達到的尺寸公差等級為IT13~IT11,表面粗糙度值為Ra50~12.5μm。鉆孔有以下工藝特點:

1.鉆頭容易偏斜。在鉆床上鉆孔時,容易引起孔的軸線偏移和不直,但孔徑無顯著變化;在車床上鉆孔時,容易引起孔徑的變化,但孔的軸線仍然是直的。因此,在鉆孔前應先加工端面,并用鉆頭或中心鉆預鉆一個錐坑,以便鉆頭定心。鉆小孔和深孔時,為了避免孔的軸線偏移和不直,應盡可能采用工件回轉方式進行鉆孔。

2.孔徑容易擴大。鉆削時鉆頭兩切削刃徑向力不等將引起孔徑擴大;臥式車床鉆孔時的切入引偏也是孔徑擴大的重要原因;此外鉆頭的徑向跳動等也是造成孔徑擴大的原因。

3.孔的表面質量較差。鉆削切屑較寬,在孔內被迫卷為螺旋狀,流出時與孔壁發生摩擦而刮傷已加工表面。

4.鉆削時軸向力大。這主要是由鉆頭的橫刃引起的。因此,當鉆孔直徑d﹥30mm時,一般分兩次進行鉆削。第一次鉆出(0.5~0.7)d,第二次鉆到所需的孔徑。由于橫刃第二次不參加切削,故可采用較大的進給量,使孔的表面質量和生產率均得到提高。

 

二、擴孔

擴孔是用擴孔鉆對已鉆出的孔做進一步加工,以擴大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值。擴孔可達到的尺寸公差等級為IT11~IT10, 表面粗糙度值為Ra12.5~6.3μm,屬于孔的半精加工方法,常作鉸削前的預加工,也可作為精度不高的孔的終加工。

擴孔鉆的結構與麻花鉆相比有以下特點:

 1.剛性較好。由于擴孔的背吃刀量小,切屑少,擴孔鉆的容屑槽淺而窄,鉆芯直徑較大,增加了擴孔鉆工作部分的剛性。

2.導向性好。擴孔鉆有3~4個刀齒,刀具周邊的棱邊數增多,導向作用相對增強。

 3.切屑條件較好。擴孔鉆無橫刃參加切削,切削輕快,可采用較大的進給量,生產率較高;又因切屑少,排屑順利,不易刮傷已加工表面。

 因此擴孔與鉆孔相比,加工精度高,表面粗糙度值較低,且可在一定程度上校正鉆孔的軸線誤差。此外,適用于擴孔的機床與鉆孔相同。

三、鉸孔

鉸孔是在半精加工(擴孔或半精鏜)的基礎上對孔進行的一種精加工方法。鉸孔的尺寸公差等級可達IT9~IT6,表面粗糙度值可達Ra3.2~0.2μm。

鉸孔的方式有機鉸和手鉸兩種。

1.鉸削方式

鉸削的余量很小,若余量過大,則切削溫度高,會使鉸刀直徑膨脹導致孔徑擴大,使切屑增多而擦傷孔的表面;若余量過小,則會留下原孔的刀痕而影響表面粗糙度。一般粗鉸余量為0.15~0.25mm,精鉸余量為0.05~0.15mm。鉸削應采用低切削速度,以免產生積屑瘤和引起振動,一般粗鉸 f=4~10m/min, 精鉸 f=1.5~5m/min。機鉸的進給量可比鉆孔時高3~4倍,一般可0.5~1.5mm/r。為了散熱以及沖排屑末、減小摩擦、抑制振動和降低表面粗糙度值,鉸削時應選用合適的切削液。鉸削鋼件常用乳化液,鉸削鑄鐵件可用煤油。

2.鉸削的工藝特點

1)鉸孔的精度和表面粗糙度主要不取決于機床的精度,而取決于鉸刀的精度、鉸刀的安裝方式、加工余量、切削用量和切削液等條件。例如在相同的條件下,在鉆床上鉸孔和在車床上鉸孔所獲得的精度和表面粗糙度基本一致。

2)鉸刀為定徑的精加工刀具,鉸孔比精鏜孔容易保證尺寸精度和形狀精度,生產率也較高,對于小孔和細長孔更是如此。但由于鉸削余量小,鉸刀常為浮動聯接,故不能校正原孔的軸線偏斜,孔與其它表面的位置精度則需由前工序或后工序來保證。

3)鉸孔的適應性較差。一定直徑的鉸刀只能加工一種直徑和尺寸公差等級的孔,如需提高孔徑的公差等級,則需對鉸刀進行研磨。鉸削的孔徑一般小于Φ80mm,常用的在Φ40mm以下。對于階梯孔和盲孔則鉸削的工藝性較差。

  

、磨孔

磨孔是孔的精加工方法之一,可達到的尺寸公差等級為IT8~IT6,表面粗糙度值為Ra0.8~0.4μm。

       磨孔可在內圓磨床或萬能外圓磨床上進行,使用端部具有內凹錐面的砂輪可在一次裝夾中磨削孔和孔內臺肩面。

磨孔和磨外圓相比有以下不利的方面:

1)磨孔的表面粗糙度值一般比外圓磨削略大,因為常用的內圓磨頭其轉速一般不超過20000r/min,而砂輪的直徑小,其圓周速度很難達到外圓磨削的35~50m/s。

2)磨削精度的控制不如外圓磨削方便。因為砂輪與工件的接觸面積大,發熱量大,冷卻條件差,工件易燒傷;特別是砂輪軸細長、剛性差,容易產生彎曲變形而造成內圓錐形誤差。因此,需要減小磨削深度,增加光磨行程次數。

3)生產率較低。因為砂輪直徑小,磨損快;且冷卻液不容易沖走屑末,砂輪容易堵塞,需要經常修整或更換,使輔助時間增加。此外磨削深度減少和光磨次數的增加,也必然影響生產率。因此磨孔主要用于不宜或無法進行鏜削、鉸削和拉削的高精度孔以及淬硬孔的精加工。

 



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李國君
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