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    机械孔 加工技术知多少?
发布时间:2017-10-10 16:09

在机械加工中,孔加工 约占其加工总量的1/3 。孔加工 是半封闭式切削 ,排屑、热量传散、切削液冷却都困难,特别孔 深加工难度更大。
孔的定义与分类,国家标准GB1800—1979的规定:孔主要 指圆柱形的内表面。孔通如下方法分类:
机械孔 加工技术知多少
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1)形状分。有圆柱孔、圆锥孔、鼓形孔、多边形孔、花键孔 和其它异形孔以及特形孔(如弯曲孔)等。其中,以圆柱 孔使用最为广泛。
2)形态分。有通孔及盲孔(不通孔);深孔(指孔的深度L与孔径D之比超过5的孔,L/D简称深径比或长径比;L/D=5~20属一般深孔,L/D﹥20~30属中等深孔,L/D﹥30~100称为特殊深孔)及浅孔。
3)孔径的大小分。有大孔(D﹥100mm)、普通孔(D=10~100mm)、小孔(D=1~10mm)和微孔(D<1mm的孔)。
4)加工机理分。有机械加工、特种加工、机电复合加工等。尽管特 种加工方法较多,由于设 备比较昂贵和加工效率不高等原因,所以传 统的机械加工仍将是孔加工的主要手段。
5)按加工精度分。有粗孔(如钻孔和粗镗后的孔)、半精孔(如扩孔、粗铰、半精镗的孔)和精密孔(如精铰、精拉、精磨、珩磨、研磨后的孔)等。精密孔 通常是指公差等级在IT7~IT6级以上,表面粗糙度Ra﹤ 0.8~0.4m的孔,它的几何形状精度(如圆度、圆柱度、轴线直线度等)一般规 定在其尺寸公差带的1/2~1/3范围内。随着航空航天、汽车、高速列车、风电、电子、家电、能源、模具、液压、机床及 精密机械等装备制造业的迅速发展和产品的更新换代,精密孔 的应用日益增多。

例如液 压系统中广泛使用的各种阀孔、高压油 缸筒都是一些典型的精密孔。孔加工 由于其自身的特点,加工难度较大,而精密 孔加工的难度更大。孔加工的特点:孔加工 是一种比较复杂的工艺过程,加工时 必须妥善解决排屑、冷却润 滑和导向等问题。
孔加工 应用的面广量大,其加工 质量会直接影响产品的使用和寿命。孔加工 的切削机理复杂、刀具种类繁多、加工难度较大。
在机械产品零件中,对孔的 精度和表面粗糙度要求日益提高,而精密 孔的加工常常成为生产关键,解决孔 加工技术应研究加工时所采用的机床设备和刀具(所谓硬件),还要研 究如何使用好这些装备的应用技术(所谓软件)。

国内不 少工厂已把计算机技术分析用于生产中,开展基础理论的研究,对大孔、小孔、微孔、精密孔 和难加工材料孔加工技术的研究工作,适应技 术进步和生产发展的需要。为了提 高孔加工的经济效益,大力推 广一批生产上行之有效的先进刀具,机夹硬 质合金可转位刀具、硬质合金单刃镗铰刀、精密金 刚石或立方氮化硼铰刀、滚压刀等和新工艺,液压用的阀板孔用钻-镗铰-金刚石 或立方氮化硼铰刀替代传统的钻-镗或扩-铰或磨-研磨或 珩磨或镜面滚压加工精密阀孔的新工艺。

所谓镗 孔加工就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化。它的特 征是修正下孔的偏心、获得精确的孔的位置,取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。所以,镗孔加 工作为一种高精度加工法往往被使用在最后的工序上。例如,各种机 器的轴承孔以及各种发动机的箱体、箱盖的加工等。

    和其它机械加工相比,镗孔加 工是属一种较难的加工。它只靠调节一枚刀片(或刀片座)要加工出象H7、H6这样的微米级的

    孔。随着小 型数控加工中心的普及,现在的 镗孔加工只需进行编程、按扭操作等。正因为这样,就需要有更简单、更方便、更精密 的刀具来保证产品的质量。这里主 要从工具技术的角度来分析小型数控加工中心的镗孔加工。

    小型数 控加工中心的镗孔加工的特点

    颤振镗 孔加工时最常出现的、也是最 令人头疼问题是颤振。在小型 数控加工中心上发生颤振的原因主要有以下几点

    ①工具系统的刚性:包括刀柄、镗杆、镗头以 及中间连接部分的刚性。因为是 悬臂加工所以特别是小孔、深孔及 硬质工件的加工时,工具系 统的刚性尤为重要。

    ②工具系统的动平衡:相对于 工具系统的转动轴心,工具自 身如有一不平衡质量,在转动 时因不平衡的离心力的作用而导致

    颤振的发生。特别是 在高速加工时工具的动平衡性所产生影响很大。

    ③工件自 身或工件的固定刚性:象一些较小、较薄的 部件由于其自身的刚性不足,或由于 工件形状等原因无法使用合理的治具进行充分的固定。

    ④刀片的刀尖形状:刀片的前角、逃角、刀尖半径、断屑槽 形状的不同所产生的切削抗力也不同。

    ⑤切削条件:包括切削速度、进给、进刀量 以及给油方式及种类等。

    ⑥机器的主轴系统等:机器主轴自身的刚性、轴承及 齿轮的性能以及主轴和刀柄之间的连接刚性。

孔加工

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