铰削是使用多刃刀具执行的高精度孔精加工工序。通过高穿透率和小切深,能够实现高表面质量、出色的孔质量和精密的尺寸公差。在实际应用过程中,切削条件、冷却、铰刀的选择等因素直接影响加效率和质量,因此,了解铰削加工的相关影响因素非常重要。 01 影响铰削加工质量的主要因素
在设计铰孔工艺时,应根据产品精度要求、工件材料、设备精度等,综合考虑,最终才能保证产品要求、生产效率、刀具寿命间达到平衡。 刀具结构及材料选择、刀具长度、跳动量、夹持的刀柄等。 工件材料、工件夹紧、预孔与铰刀偏置量、铰孔加工余量、斜面加工等。●切削速度是铰刀在单位时间内沿其旋转轴线移动的距离,通常以米/分钟(m/min)表示。●高速钢铰刀的切削速度通常在15 m/min到40 m/min之间,硬质合金铰刀的切削速度可以高达100 m/min以上。●切削速度的选择要考虑铰刀材质、工件材质、孔径大小和加工精度要求。●较高的切削速度可以提高加工效率,但过高的速度可能导致刀具过热和磨损加快。●进给量是指每转一圈铰刀,刀具沿轴向前进的距离,通常以毫米/转(mm/rev)表示。●进给量的选择要考虑到孔的表面质量要求和铰刀的刚性。●对于精密铰削,进给量应控制在0.02 mm/rev到0.2 mm/rev之间。●较小的进给量有利于获得更好的表面光洁度,但会降低加工效率。
冷却液是成功加工的重要因素,直接影响铰孔加工质量和刀具寿命。切削液的主要任务是将冷却液直接输送至切削区域,从而实现更长的刀具寿命和良好的排屑性能。对于整体硬质合金铰刀,直槽铰刀采用轴向内冷却液,螺旋槽铰刀采用横向内冷却液,与油相比,将乳化液用作切削液通常能够实现更长的刀具寿命,增加冷却液压力会对切屑控制和断屑产生积极的影响。- ※没有内冷条件的铰削加工时,外部冷却液务必要充分。
03 刀具选择及安装的影响
①根据实际加工条件,选择合适的刀具材料、刃数、螺旋方向等。
根据需要选择不同类型的铰刀
②刀具长度的选择:在能满足加工的情况下,尽量使刀具距离机床主轴的悬伸量保持最小值,越短刚性越好,同时跳动也更能保证。
③夹持刀柄的选择:铰孔加工选择夹持精度铰高的刀柄,推荐使用液压刀柄、热缩刀柄、高精度弹簧夹头。④铰刀安装后跳动:跳动应控制在0.015mm之内,跳动过大直接影响孔加工精度,出现孔口发振、铰孔锥度大等问题。①工件材料硬度:硬度变化,影响铰孔的加工尺寸精度及表面粗糙度。②夹紧力:工件装夹工件装夹确保待铰削工件充分夹紧。●铰削薄壁零件时,确保零件周围的夹紧力均匀,防止变形,加工后尺寸回弹。●铰削余量是指在铰削前孔的直径与铰削后孔的直径之差的一半,即每次铰削过程中实际去除的金属层厚度。●通常,铰削余量应控制在0.1 mm到0.5 mm之间,具体取决于孔径大小和所需的加工精度。●过大的铰削余量会导致铰刀负荷过大,影响刀具寿命和孔的圆度;过小则可能导致铰孔不圆。※如果铰削预加工孔余量过小,对预加工孔的精度(直线度、直径、位置度等)要求就要提高,否则可能导致铰孔不圆,如果预铰孔不能保证,那就应该增大铰削余量。●预铰孔的位置应与最终铰孔位置尽量重合,如果偏置过大,可能会造成铰削时振动、铰孔位置度不良等问题。使用铰刀铰削斜面时:需保证刀具的夹持刚性和小的跳动量,刀具开始接触工件时降低进给量。正常加工斜面角度应小于5°,大于5°建议先用铣刀将孔口加工成一个平面,再进行铰削加工。铰刀重复修磨可以保持良好的经济性,对铰刀重新进行刃磨后,应检查各齿之间的跳动,正常情况下,铰刀只需要修磨端齿。
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