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澳门太阳娱乐官方网站机械加工厂孔加工之镗孔与拉孔


澳门太阳娱乐官方网站机械加工厂浅谈孔加工中镗孔与拉孔。

一、镗孔

镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩大的一种加工方法,镗孔工作既可以在镗床上进行,也可以在车床上进行。

1. 镗孔方式

镗孔有三种不同的加工方式。

(1)工件旋转,刀具作进给运动 在车床上镗孔大都属于这种镗孔方式。工艺特点是:加工后孔的轴心线与工件的回转轴线一致,孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度,孔的轴向几何形状误差主要取决于刀具进给方向相对于工件回转轴线的位置精度。这种镗孔方式适于加工与外圆表面有同轴度要求的孔。

(2)刀具旋转,工件作进给运动 镗床主轴带动镗刀旋转,工作台带动工件作进给运动。

(3) 刀具旋转并作进给运动 采用这种镗孔方式镗孔,镗杆的悬伸长度是变化的,镗杆的受力 变形也是变化的,靠近主轴箱处的孔径大,远离主轴箱处的孔径小,形成锥孔。此外,镗杆悬伸长度增大,主轴因自重引起的弯曲变形也增大,被加工孔轴线将产生相应的弯曲。这种镗孔方式只适于加工较短的孔。

2. 镗刀

镗刀可分为单刃镗刀和双刃镗刀。

3. 镗孔的工艺特点及应用范围

镗孔和钻—扩—铰工艺相比,孔径尺寸不受刀具尺寸的限制,且镗孔具有较强的误差修正能力,可通过多次走刀来修正原孔轴线偏斜误差,而且能使所镗孔与定位表面保持较高的位置精度。

镗孔和车外圆相比,由于刀杆系统的刚性差、变形大,散热排屑条件不好,工件和刀具的热变形比较大,镗孔的加工质量和生产效率都不如车外圆高。

4. 金刚镗

与一般镗孔相比,金刚镗的特点是背吃刀量小,进给量小,切削速度高,它可以获得很高的加工精度(IT7~IT6)和很光洁的表面(Ra为 0.4~0.05 μm)。金刚镗最初用金刚石镗刀加工,现在普遍采用硬质合金、CBN和人造金刚石刀具加工。主要用于加工有色金属工件,也可用于加工铸铁件和钢件。

金刚镗常用的切削用量为:背吃刀量预镗为 0.2~0.6mm,终镗为0.1mm ;进给量为 0.01~0.14mm/r ;切削速度加工铸铁时为100~250m/min ,加工钢时为150~300m/min ,加工有色金属时为 300~2000m/min。

为了保证金刚镗能达到较高的加工精度和表面质量,所用机床(金刚镗床)须具有较高的几何精度和刚度,机床主轴支承常用精密的角接触球轴承或静压滑动轴承,高速旋转零件须经精确平衡;此外,进给机构的运动必须十分平稳,保证工作台能做平稳低速进给运动。

金刚镗的加工质量好,生产效率高,在大批大量生产中被广泛用于精密孔的最终加工,如发动机气缸孔、活塞销孔、机床主轴箱上的主轴孔等。但须引起注意的是:用金刚镗加工黑色金属制品时,只能使用硬质合金和CBN制作的镗刀,不能使用金刚石制作的镗刀,因金刚石中的碳原子与铁族元素的亲和力大,刀具寿命低。

综上分析可知, 镗孔的加工范围广,可加工各种不同尺寸和不同精度等级的孔,对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔的加工精度为 IT9~IT7级。镗孔可以在镗床、车床、铣床等机床上进行,具有机动灵活的优点,生产中应用十分广泛。在大批大量生产中,为提高镗孔效率,常使用镗模。

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二、拉孔

1. 拉削与拉刀

拉孔是一种高生产率的精加工方法,它是用特制的拉刀在拉床上进行的。拉床分卧式拉床和立式拉床两种,以卧式拉床最为常见。

拉削时拉刀只作低速直线运动(主运动)。拉刀同时工作的齿数一般应不少于3个,否则拉刀 工作不平稳,容易在工件表面产生环状波纹。为了避免产生过大的拉削力而使拉刀断裂,拉刀工作时,同时工作刀齿数一般不应超过6~8个。

拉孔有三种不同的拉削方式,分述如下:

1)分层式拉削 这种拉削方式的特点是拉刀将工件加工余量一层一层顺序地切除。为了便于断屑,刀齿上磨有相互交错的分屑槽。按分层式拉削方式设计的的拉刀称为普通拉刀。

2)分块式拉削 这种拉削方式的特点是加工表面的每一层金属是由一组尺寸基本相同但刀齿相互交错的刀齿(通常每组由2-3个刀齿组成)切除的。每个刀齿仅切去一层金属的一部分。按分块拉削方式设计的拉刀称为轮切式拉刀。

3)综合式拉削 这种方式集中了分层及分块式拉削的优点,粗切齿部分采用分块式拉削,精切齿部分采用分层式拉削。这样既可缩短拉刀长度,提高生产率,又能获得较好的表面质量。按综合拉削方式设计的拉刀称为综合式拉刀。

2. 拉孔的工艺特征及应用范围

1)拉刀是多刃刀具,在一次拉削行程中就能顺序完成孔的粗加工、精加工和光整加工工作,生产效率高。

2)拉孔精度主要取决于拉刀的精度,在通常条件下,拉孔精度可达 IT9~IT7,表面粗糙度Ra可达 6.3~1.6 μm。

3)拉孔时,工件以被加工孔自身定位(拉刀前导部就是工件的定位元件),拉孔不易保证 孔与其它表面的相互位置精度;对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工,往往都是先拉孔,然后以孔为定位基准加工其它表面。

4)拉刀不仅能加工圆孔,而且还可以加工成形孔,花键孔。

5)拉刀是定尺寸刀具,形状复杂,价格昂贵,不适合于加工大孔。

拉孔常用在大批大量生产中加工孔径为 Ф10~80mm 、孔深不超过孔径5倍的中小零件上的通孔。

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