深孔的浮動(dòng)鏜削加工

胡新華

1.刀具的特點(diǎn)

1.1.刀具材料的選擇

浮動(dòng)鏜刀刀具材料的選擇首先要滿足加工精度及加工表面的質(zhì)量要求，同時(shí)兼顧加工成本及刀具的耐用度。

深孔的浮鏜加工分兩種情況，一種情況是浮鏜為最終加工工序，另一種情況是浮鏜后還要進(jìn)行滾壓加工。當(dāng)浮鏜作為最終工序時(shí)，其切削余量較小，加工精度及表面質(zhì)量都高，表面粗糙度多為Ra=0.8～0.4um；當(dāng)后續(xù)還有滾壓工序時(shí)，則浮鏜加工可選用較大些切削用量，以提高生產(chǎn)效率，表面加工質(zhì)量滿足粗糙度Ra=6.3～3.2um即可。

深孔類(lèi)的工件材料一般取45號(hào)鋼，其加工特點(diǎn)是，對(duì)浮鏜刀的材料要求要有較高的強(qiáng)度，有優(yōu)良的抗沖擊性能，不易崩刃，且工藝性能和耐磨性好。YT5、YT35牌號(hào)的硬質(zhì)合金，它們均具有良好的切削性能，特別是不易崩刃，使用效果較為滿意。

刀具的焊接質(zhì)量，對(duì)使用效果有較大影響，采用高頻感應(yīng)焊接可減少刀片裂紋和脫焊。

1.2.多刃分層鏜刀

我們把浮動(dòng)鏜刀片從一般的三刃分為五刃，見(jiàn)圖1。①切削偏角為5°的切削刃；②切削偏角為1°的過(guò)渡刃；③切削刃帶為0.10～0.15mm的校準(zhǔn)部分。校準(zhǔn)刃兩邊切削刃對(duì)稱分布，這樣可以進(jìn)行兩個(gè)方面的切削。過(guò)渡刃與校準(zhǔn)刃之間，圓弧過(guò)渡R為0.1mm，這樣就將切削層分為兩部分，大部分加工余量由切削刃完成切削，再由過(guò)渡刃修光，最后由校準(zhǔn)刃擠光，從而使內(nèi)孔表面加工精度得到逐步提高。

1.3.刀具幾何角度的優(yōu)選

圖1為浮動(dòng)鏜刀結(jié)構(gòu)，刀具前角為10°左右，刀具的后角為14°左右。這樣，鏜削時(shí)切削平穩(wěn)鋒利，切削呈薄卷狀，刀尖強(qiáng)度夜得到加強(qiáng)。這對(duì)于刀具的耐用度和壽命都大有好處，同時(shí)也提高了深孔的加工質(zhì)量。

主偏角的選擇，則應(yīng)考慮切削余量及切削力的變化。如主偏角過(guò)小時(shí)，進(jìn)入孔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，如若過(guò)大，則會(huì)使浮動(dòng)鏜刀方孔的摩擦力過(guò)大，引起鏜刀自鎖失去浮動(dòng)作用。主偏角過(guò)大還會(huì)降低刀具耐用度。

浮動(dòng)鏜刀的幾何參數(shù)，見(jiàn)圖1所示。

2.推拉鏜加工法

對(duì)于浮動(dòng)鏜削，也可采用推拉鏜相結(jié)合的加工方法。推鏜加工裝夾方便，但鏜桿處于受壓的不利狀態(tài)，易彎曲；拉鏜加工鏜桿處于受拉伸狀態(tài)，切削過(guò)程穩(wěn)定，加工后的內(nèi)孔直線性也好，但裝夾麻煩。粗加工可采用推鏜加工，推鏜完畢后，將粗鏜刀取下，換上精鏜刀進(jìn)行拉鏜加工，這種加工方法效果很好，即保證了深孔的加工質(zhì)量，又節(jié)省了輔助工時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。

3.工藝參數(shù)的選擇

深孔浮動(dòng)加工比較困難，一次浮鏜不易將粗鏜痕跡消除。因此，在直徑方向可留有1mm的切削余量，分作兩次浮鏜，以保證加工質(zhì)量。

為提高生產(chǎn)效率，一般選用較大的切削速度，但應(yīng)考慮機(jī)床的剛性與振動(dòng)以及刀具的耐用度，切削速度過(guò)大，會(huì)使刀桿的彎曲和刀具耐用度降低。

進(jìn)給量的大小，是直接影響內(nèi)孔表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率的因素，一般根據(jù)孔徑長(zhǎng)度及預(yù)加工孔的質(zhì)量選取。過(guò)大的進(jìn)給量會(huì)降低鏜削質(zhì)量和刀具耐用度。

4.浮鏜中應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1.孔口端面為焊接面或高低不平時(shí)，會(huì)使刀刃切入孔口的過(guò)程中造成劇烈振動(dòng)（此時(shí)浮動(dòng)鏜刀導(dǎo)向性最差），以致影響加工質(zhì)量，引起浮鏜到崩刃。因此，在車(chē)端面倒角時(shí)應(yīng)將孔口倒角，其直徑略大于孔徑。這樣，既可順利進(jìn)行鏜削，又對(duì)浮鏜工序后的滾壓工具順利進(jìn)入孔壁，都十分有利。

4.2.浮動(dòng)鏜刀的導(dǎo)向條，迭用夾布膠木，多年使用其效果較好。導(dǎo)向條與孔壁的間隙應(yīng)調(diào)整合適，間隙過(guò)小使孔壁表面研傷，間隙過(guò)大會(huì)使鏜桿振動(dòng)，內(nèi)孔的質(zhì)量下降。

4.3.冷卻潤(rùn)滑液的潤(rùn)滑性要好，要有一定壓力以保證流量充足，以起到切削過(guò)程中冷卻與潤(rùn)滑的雙重性；同時(shí)還應(yīng)保證冷卻潤(rùn)滑液的清潔度，以防止油液中的碎屑卡死浮動(dòng)鏜刀片。