鉸刀加工質量產生原因和改進方法

　　JC35導讀：鉸孔的粗糙度Ra值隨進給量的增加而增大，但進給量過小時，會導致徑向摩擦力的增大，引起鉸刀顫動，使孔的表面變粗糙。用高速鋼鉸刀鉸削碳素鋼時，可用10%～15%的乳化液或硫化油，都能得到較好的表面粗糙度。本文介紹鉸孔加工質量產生原因和改進方法。
　　
　　在實際加工中，常見的鉸孔質量問題有表面粗糙度和尺寸精度差，孔口呈喇叭狀等，現分析其產生原因和改進方法。
　　
　　1、表面粗糙度差的原因及其對策
　　
　　鉸削速度過大
　　
　　鉸削用量各要素對鉸孔的表面粗糙度均有影響，其中以鉸削速度影響zui大，如用高速鋼鉸刀鉸孔，要獲得較好的粗糙度Ra0.63μm，對中碳鋼工件來說，鉸削速度不應超過5m/min，因為此時不易產生積屑瘤，且速度也不高;而鉸削鑄鐵時，因切屑斷為粒狀，不會形成積屑瘤，故速度可以提高到8～10m/min。如果采用硬質合金鉸刀，鉸削速度可提高到90～130m/min，但應修整鉸刀的某些角度，以避免出現打刀現象。
　　
　　鉸削余量不適當，進給量過大
　　
　　一般鉸削余量為0.1～0.25mm，對于較大直徑的孔，余量不能大于0.3mm，否則表面粗糙度很差。故余量過大時可采取粗鉸和精鉸分開，以保證技術要求。余量過小，不能正常切削也會使表面粗糙度差。
　　
　　鉸孔的粗糙度Ra值隨進給量的增加而增大，但進給量過小時，會導致徑向摩擦力的增大，引起鉸刀顫動，使孔的表面變粗糙。所以，如用標準高速鋼鉸刀加工鋼件，要得到表面粗糙度Ra0.63μm，則進給量不能超過0.5mm/r，對于鑄鐵件，可增加至0.85mm/r。
　　
　　鉸刀刀刃不鋒利，刃帶粗糙
　　
　　一般標準鉸刀均未經研磨，影響鉸孔的表面粗糙度，因此必須對新鉸刀進行研磨。研磨時要注意鉸刀的切削部分與校準部分的交界處，因為內孔zui后在這里成形，刀具的粗糙度也在該處被反映到鉸孔的內壁。所以研磨鉸刀時，應特別注意用油石將該處輕輕地仔細研磨、拋光，使切削部分與校準部分的交接處圓滑過渡。經研磨的鉸刀，切削刃后刀面刃帶粗糙度得到改善，切削部分與校準部分交界處的粗糙度也得到改善，實際上是改善了鉸刀本身的粗糙度，故有利于改善鉸孔的表面粗糙度。
　　
　　鉸孔時未使用潤滑液或使用不當的潤滑液
　　
　　鉸孔時未用潤滑液，則鉸刀工作部分的后刀面與孔壁會發生干摩擦，使孔的表面粗糙度差。同樣，使用不適當的潤滑液，不但不能改善摩擦情況，反而會使摩擦加劇，影響表面粗糙度。
　　
　　用高速鋼鉸刀鉸削碳素鋼時，可用10%～15%的乳化液或硫化油，都能得到較好的表面粗糙度。鉸削鑄鐵時，一般不用潤滑液。
　　
　　鉸刀反轉退出時會使表面粗糙度變差
　　
　　鉸刀反轉退出時，因切削擠壓鉸刀，而劃傷孔壁，故鉸完后，應把鉸刀從孔內沿進給方向拉出孔外，對柄部直徑大于工件部分的鉸刀，應保持與切削時相同轉向退出。
　　
　　2、喇叭狀孔的起因及解決措施
　　
　　鉸孔為喇叭狀主要原因是：鉸刀的切削部分與底孔不同心，進給方向和工件旋轉中心不一致等。
　　
　　解決措施如下：
　　
　　改善鉸刀的導向性能
　　
　　可采用精密導向套，使鉸刀沿規定的孔道鉸削，如條件不允許用導向套，則可采用浮動夾頭裝夾鉸刀，這樣也可減小孔的喇叭形。
　　
　　縮短鉸刀標準長度來改善喇叭形
　　
　　其方法有2種：①鉸刀的標準長度取4～12mm，其余部分直徑磨小0.2～0.7mm;②取鉸刀的標準部分為4～12mm，其余部分磨出較大的反錐，這2種方法均能縮短標準長度，有利于鉸刀更好工作，后一種方法導向性略有降低，在實際工作中常用第1種方法。
　　
　　3、防止孔徑擴大
　　
　　開始鉸孔、孔徑就較大
　　
　　開始鉸孔的孔徑較大。其原因是一般由于設備、鉸刀某些缺陷和鉸削用量選擇不妥，所以應當檢查相互位置是否正確，鉸刀和工件是否同心、主軸或夾頭有無徑向跳動等因素。如果這些都無問題，則考慮選擇的切削用量是否合適。
　　
　　一般來說，孔徑的增大是隨切削速度、走刀量和鉸削余量的增大而增大，選用適當的潤滑液能改善孔徑的擴張。總之，必須具體分析研究、找出原因，才能解決。
　　
　　開始鉸孔時孔徑，后來孔徑增大
　　
　　這種孔擴大原因是刀齒上形成積屑瘤，或刃帶粘屑而引起的。對高速鋼鉸刀除淬火外，還需表面硬化處理，鉸削時采用極壓潤滑油等措施。均能改善粘屑情況。另外，正確選擇切削速度，也可減少粘屑，一般工件材料越軟，鉸削速度應越小。此外，為改善鉸孔質量，去除孔壁上的刀痕，鉸刀應設計成不等距的刀齒。
　　
　　4、結語
　　
　　以上簡略地談了有關鉸孔的質量問題，但在整個加工過程中，影響因素是很多的，故在實際生產中對具體問題應具體分析，從中找出原因，制定對策，以提高鉸孔質量。