韓曉姣
(黑龍江省大慶市鉆探工程公司機械修理廠,黑龍江 大慶 163000)
鉸孔是當前生產高精度孔普遍采用的方式之一。它的優點在于鉸刀具有較多的齒數、剛性好、切削孔的厚度比較小等等,這些都有助于生產出高精度的孔。雖然在理論上鉸孔具有這些的優點,但是在實際的生產過程中往往受到很多的外界因素導致孔的精度受到影響,我們必須對這些影響因素進行仔細的分析研究,盡量的減少對鉸孔的影響。下面我們就影響鉸孔的主要因素及相關的質量控制進行簡要的介紹。
1.1 鉸刀幾何參數。進行鉸孔加工的主要器具是鉸刀,鉸刀自身的精度和粗糙程度與鉸孔加工的質量有密切的關系。所以我們必須嚴格的選擇合適的鉸刀的幾何參數,保證鉸孔加工的質量。一是鉸刀的齒數與鉸孔的精度是成正比的,也就是齒數越多,其精度就越高,孔的表面粗糙程度就越低。此外,齒數越多,鉸刀自身承受的力被分散的就越多,這樣就可以有效的減少對鉸刀的磨損。不過鉸刀的齒數太多的話就相對的減少了容屑槽,不利于加工過程中切屑的排出,尤其是當切屑的容量很大時,就會堵住容屑槽的孔,致使切屑溶液流不進去,加工時間長的話,就會導致機器溫度升高,對機器產生很嚴重的損害,也會影響到產品的質量。二是鉸刀的直徑,它主要取決于加工孔的要求及在加工的過程中孔的擴張程度,直徑的大小將直接關系到孔加工的尺寸和精確程度。三是鉸孔的后角,對于鉸刀的后角的選擇不能太大,如果后角過大的話就會減小鉸刀的切削能力,使刀齒的強度變小,對于鉸刀自身也會造成一定的損害,使鉸孔的直徑不精確,進而不能滿足鉸孔的高精度的要求。四是鉸孔的前角,前角的大小需要根據具體的實際生產情況來定,在切削塑性較大的材料時,為了減少切屑粘在刀刃上,我們可以選用前角較大的鉸刀。五是鉸刀切削的錐角,這主要取決于用于鉸孔加工的材料種類。六是鉸刀的刃帶寬度。刃帶的寬度是保持孔壁光滑平整的主要因素。它主要和鉸刀的齒數有關系,一般來說,鉸刀的齒數越多,其刃帶的寬度就越大。它對于保持孔直徑的精確程度和表面的粗糙度有一定的影響。但是如果刃帶的寬度太大的話就會增加鉸刀和孔之間的摩擦程度,造成孔徑的漲大變形。
1.2 鉸削用量。在鉸孔的加工過程中,不僅要對鉸刀的選擇嚴格的要求,也要注意鉸削用量的選擇。因為它不僅對鉸孔加工過程中的切削力和摩擦程度都有影響,而且對孔加工的精度及表面粗糙程度都會產生不同程度的影響。一是鉸削余量。一個是鉸削的余量不能過大或者過小,當余量過大時,就會增加了鉸刀齒的負荷,同時也不利于保持切削的穩定性,此外在加工的過程中也會增加切削的熱量,使孔壁受熱而膨脹,當溫度下降的時候就會收縮,造成表面粗糙程度的增加。如果余量過小的話,一旦發現孔加工過程中出現了變形等問題時,不利于再次的進行孔加工整形,就會造成這批鉸孔加工的質量不合格。二是機鉸的切削速度和進給量。在使用機器進行鉸孔加工時,由于機器不像人一樣可以有意的進行控制切削的速度及進給量,所以我們要根據具體的加工要求及材料進行對機器設置,如果進給量的設置過大的話,就會導致切削的厚度和孔的直徑不合格。總的來說,鉸削余量、進給量及切削的速度之間是有密切的關系的并且相互之間都有影響。當后兩者選擇過小時,我們可以適當的提高鉸削余量;當鉸削余量過大時,后兩者就不應該設置的過高。
我們要想保證鉸孔加工的質量,不僅要主要這兩方面的內容,還要綜合考慮其他的因素,在鉸孔加工過程中我們可以采取加入適量的切削液來降低鉸刀的溫度,我們還需要在實際的工作中,仔細的研究、善于發現問題和解決問題,才能加強鉸孔加工的質量。
當前的鉸孔加工過程中主要采用兩種方式,一種是手動鉸孔加工,另一種是機動鉸孔加工,下面我們分別對這兩種鉸孔加工的質量控制進行描述。
2.1 手工鉸孔加工。手工鉸孔時,鉸刀受加工孔的引導,在手的扳動下進行斷續鉸削。由于通過人手直接扳動鉸刀,處于自由狀態,稍有不慎,鉸刀就會左右搖擺,將孔口擴大。同時,鉸刀尚需作周期性的停歇,影響加工孔的表面粗糙度。因此,必須嚴格遵守手工鉸孔工藝規程,從而保證手工鉸孔的質量。
2.1.1 工件裝夾要正,使操作者在鉸孔時,對鉸刀的垂直方向有一個正確的視覺和標志。
2.1.2 鉸刀的中心要與孔的中心盡量保持重合,不得歪斜,特別是鉸削淺孔時。
2.1.3 在手鉸過程中,兩手用力要平衡,旋轉鉸杠的速度要均勻,鉸刀不得搖擺,以保持鉸削穩定性。
2.1.4 鉸削進刀時,不要猛力壓鉸杠,要隨著鉸刀的旋轉輕輕加壓于鉸杠,使鉸刀緩慢地引進進孔內并均勻地進給,以保持良好的內孔表面粗糙度。
2.1.5 在鉸削過程中,鉸刀被卡住時,不要猛力扳動旋轉鉸杠,以防止鉸刀折斷,而是應該將鉸刀取出,清除切屑,檢查鉸刀是否崩刃。如果有輕微磨損或崩刃,可進行研磨,再涂上潤滑油繼續進行鉸削加工。
2.1.6 注意變換鉸刀每次停歇的位置,以消除鉸刀常在同一處停歇所造成的振痕。
2.1.7 鉸刀退出時不能反轉。因為鉸刀有后角,反轉會使切屑塞在鉸刀齒后面和孔壁之間將孔壁劃傷,同時鉸刀也容易磨損。
2.2 機動鉸孔加工。如果鉸孔加工的量比較大時,手工鉸孔加工就比較慢,這時候就需要使用機動鉸孔加工。它不僅可以操作簡單,提高了加工的效率,生產的產品的規格基本相同,有效的提高了鉸孔加工的質量,縮短了加工的時間,增加了工廠的利潤回報,但是我們也需要使用正確的操作程序,才能夠保證鉸孔的質量。
2.2.1 選用的鉆床,其主軸錐孔中心線的跳動:搖臂鉆床靠近主軸端部不大于0.02mm,在距主軸端部300mm處應不大于0.03mm。當立式鉆床最大鉆孔直徑小于25mm時,在距離主軸端部100mm處不大于0.03mm,當最大鉆孔直徑大于等于25mm時,在距離主軸端部300mm處不大于0.05mm。
2.2.2 裝夾工件時,要保證被鉸孔的中心線垂直于鉆床工作臺平面,公差不大于0.002mm/100mm,鉸刀中心與工件預鉆孔中心重合公差不大于0.02mm。
2.2.3 開始鉸削時,為了引導鉸刀鉸進,可采用手動進給。當鉸進2~3mm時,改用機動進給,以獲得均勻的進刀量。
2.2.4 采用浮動夾頭夾持鉸刀時,在未吃刀之前最好用手扶正鉸刀,慢慢引導使其接近孔緣,以防止鉸刀與工件發生撞擊。否則由于受到撞擊可能使鉸刀切削刃產生凹痕,或將工件孔口啃切出過深的刀痕,造成鉸刀在繼續鉸削時發生振動。
2.2.5 在鉸削過程中,輸入的切削液要充分,其成分根據工件材料來選擇。
2.2.6 在鉸削過程中,特別是鉸盲孔時,可分幾次不停車退出鉸刀,以清除鉸刀上的粘屑和孔內切屑,防止切屑刮傷孔壁,同時也便于輸入切削液。
2.2.7 鉸刀在使用過程中,要注意保護好兩端的中心孔,以備刃磨鉸刀時使用。
2.2.8 鉸孔完畢,應不停車退出鉸刀,同時也不允許鉸刀倒轉,否則會在孔壁上留下刀痕。
綜上所述,我們已經對影響鉸孔的一些因素及相關的鉸孔的質量控制進行了比較詳細的了解,只有我們對其進行熟悉之后,才會想到具體的解決方法,在實際的操作過程中才有可能避免這些問題的產生,提高鉸孔的加工質量。
[1]劉鈞益.行星齒輪傳動攻絲鉸孔工具.機械工人[J].冷加工,1982(8).