內(nèi)孔車削又叫鏜孔,是用車削的方法擴大工件內(nèi)孔或加工空心工件的內(nèi)表面,可以用大多數(shù)外圓車削的工藝方法來加工。
內(nèi)孔車削存在的問題
1 振刀
長懸伸是導致讓刀和振動問題的主要原因。內(nèi)孔車刀同時受到徑向力和軸向力,會使刀尖偏離預(yù)定位置,導致刀桿變形,刀桿越長變形越明顯,振動就越明顯。
2 表面質(zhì)量差
排屑不良就有可能導致工件表面質(zhì)量差,鐵屑如果不能按計劃排除內(nèi)孔,就會擠壓摩擦工件內(nèi)壁,使內(nèi)孔車削加工失敗。
3 刀片容易崩
振動和排屑不良可能導致刀片破裂。在振動和鐵屑擠壓過程中,刀片容易崩刃。
內(nèi)孔車削問題的解決方案
1 基本原則
內(nèi)孔加工的一般規(guī)則是:使刀具懸伸最小并選擇盡可能大的刀具尺寸,以便獲得最高的加工精度及穩(wěn)定性。
2 從刀具應(yīng)用角度出發(fā),提高內(nèi)孔加工質(zhì)量的因素:
>刀片槽型的選用:
刀片槽型對切削過程有著決定性的影響,內(nèi)孔加工一般選用切削鋒利,刃口強度高的正前角槽型刀片。
>刀具主偏角的選用:
選擇主偏角時,推薦選擇盡可能接近90°的主偏角,并且不要小于75°,否則,會導致徑向切削力急劇增加。
>刀尖半徑的選用:
在內(nèi)孔車削工序中,小刀尖半徑應(yīng)為首選。加大刀尖半徑,將會加大徑向和切向切削力,并且,還會增大振動趨勢的風險。同時,在確保徑向切削刀最小的情況下,使用最大刀尖半徑可獲得更堅固的切削刃、更好的表面紋理以及切削刃上更均勻的壓力分布。
3 切屑的有效排出
內(nèi)孔車削加工中,排屑對于加工效果和安全性能的影響也非常重要,特別是在加工深孔和盲孔時尤為如此。
較短的螺旋屑是內(nèi)孔車削較理想的切屑,該類型切屑比較容易被排出,并且在切屑折斷時不會對切削刃造成大的壓力。
加工時切屑過短,斷屑作用過于強烈,會消耗更高的機床功率,并且會有加大振動的趨勢。
而切屑過長會使排屑更困難,離心力將切屑壓向孔壁,殘留的切屑被擠壓到已加工工件表面,就會出現(xiàn)切屑堵塞的風險進而損壞刀具。
因此,進行內(nèi)孔車削時,推薦使用帶內(nèi)冷的刀具。這樣,切削液將會有效地把切屑排出孔外。
4 刀具夾持方式的選用
刀具的夾持穩(wěn)定性和工件的穩(wěn)固性,在內(nèi)孔加工中也非常重要,它決定了加工時振動的量級,并決定這種振動是否會加大。刀桿的夾緊單元滿足所推薦的長度、表面粗糙度和硬度是非常重要的。
整體支撐要好于螺釘直接夾緊的刀桿,用螺釘將刀桿夾緊在V型塊上較為適合,但不推薦用螺釘直接夾緊圓柱柄刀桿,因為螺釘直接作用在刀桿上會損壞刀桿。
5 采用特制刀桿減少振動和增加鐵屑的有效排除
>阻尼刀桿
這類刀桿一般采用整體硬質(zhì)合金做刀體,在小孔領(lǐng)域能有效的減少刀具的振動。
阻尼刀桿的特點:
>抗震刀桿
這一類刀桿一般在刀桿內(nèi)部有抗震單元,可以有效減少懸伸過長導致的振動。
但是這類從刀具入手的抗震手段,往往價格昂貴,應(yīng)用場景苛刻,所以我們進行了深入思考,有沒有別的手段來實現(xiàn)高質(zhì)量高效率的內(nèi)孔車削呢?