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内孔加工方法的选择与应用技巧

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5 μm。钻小孔和深孔时,为了避免孔的轴线偏移和不直,应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。试验表明,钻孔时50%的轴向力和15%的扭矩是由横刃产生的。扩孔的背吃刀量小,切屑少,扩孔钻的容屑槽浅而窄,钻芯直径较大,增加了扩孔钻工作部分的刚性。扩孔钻有3~4个刀齿,刀具周边的棱边数增多,导向作用相对增强。

内孔加工方法的选择与应用技巧

4.2.1.1 任务描述

生产制造如图4-1和图4-2所示盘、套类零件,确定盘、套类零件常见表面的加工方法。

4.2.1.2 学习目标

1.知识目标

(1)掌握盘、套类零件常见表面的加工方法;

(2)掌握盘、套类零件表面加工方法的应用知识。

2.知识目标

能正确选择加工盘、套类零件常见表面的加工方法。

3.素质素养目标

(1)培养成本、质量、效益意识;

(2)培养把握全局及分析和解决问题的能力。

4.2.1.3 重点难点

1.重点

盘、套类零件常见表面的加工方法。

2.难点

盘、套类零件常见表面加工方法的应用。

4.2.1.4 相关知识链接

1.钻孔

用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5 μm。钻孔最常用的刀具是麻花钻,由于麻花钻长度较长,钻芯直径小而刚性差,又有横刃的影响,故钻孔加工有其独特的工艺特点。

钻削工艺的特点如下。

1)钻头容易偏斜

由于横刃的影响定心不准,切入时钻头容易引偏,且钻头的刚性和导向作用较差,切削时钻头容易弯曲。在钻床上钻孔时,容易引起孔的轴线偏移和不直,但孔径无显著变化;在车床上钻孔时,容易引起孔径的变化,但孔的轴线仍然是直的。因此,在钻孔前应先加工孔口端面,并用中心钻或定心钻预钻一个锥坑,以便钻头定心。钻小孔和深孔时,为了避免孔的轴线偏移和不直,应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。

2)孔径容易扩大

钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大,卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因,此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。

3)孔的表面质量较差

钻削切屑较宽,在孔内被迫卷为螺旋状,流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。

4)钻削时轴向力大

这主要是由钻头的横刃引起的。试验表明,钻孔时50%的轴向力和15%的扭矩是由横刃产生的。因此,当钻孔直径d>30 mm时,一般分两次进行钻削。第一次钻出(0.5~0.7)d,第二次钻到所需的孔径。由于横刃第二次不参加切削,故可采用较大的进给量,使孔的表面质量和生产率均得到提高。

2.扩孔

扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10,表面粗糙度值为Ra12.5~6.3 μm,属于孔的半精加工方法,常作为铰削前的预加工,也可作为精度不高的孔的终加工。

直径φ10~φ32 mm的为锥柄扩孔钻,直径φ25~φ80 mm的为套式扩孔钻。

扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点:

(1)刚性较好。扩孔的背吃刀量小,切屑少,扩孔钻的容屑槽浅而窄,钻芯直径较大,增加了扩孔钻工作部分的刚性。

(2)导向性好。扩孔钻有3~4个刀齿,刀具周边的棱边数增多,导向作用相对增强。

(3)切屑条件较好。扩孔钻无横刃参加切削,切削轻快,可采用较大的进给量,生产率较高;又因切屑少,排屑顺利,故不易刮伤已加工表面。

因此扩孔与钻孔相比,加工精度高,表面粗糙度值较低,且可在一定程度上校正钻孔的轴线误差。此外,适用于扩孔的机床与钻孔相同。

在加工中心上进行扩孔的方式除与普通扩孔加工相同以外,还可使用键槽铣刀或其他立铣刀进行扩孔加工,它比用普通扩孔钻进行扩孔的加工精度高,同时还可纠正钻孔时可能产生的加工误差。

3.铰孔

铰孔是在半精加工(扩孔或半精镗)的基础上对孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9~IT6,表面粗糙度值可达Ra3.2~0.2 μm。

铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰,用手工进行铰削称为手铰。铰刀一般分为机用铰刀和手用铰刀两种形式。

机用铰刀可分为带柄的(直径φ1~φ20 mm为直柄,直径φ10~φ32 mm为锥柄)和套式的(直径φ25~φ80 mm)。手用铰刀可分为整体式和可调式两种。铰削不仅可以用来加工圆柱形孔,也可用锥度铰刀加工圆锥形孔。

1)铰削方式

铰削的余量很小,若余量过大,则切削温度高,会使铰刀直径膨胀导致孔径扩大,使切屑增多而擦伤孔的表面;若余量过小,则会留下原孔的刀痕而影响表面粗糙度。一般粗铰余量为0.15~0.25 mm,精铰余量为0.05~0.15 mm。铰削应采用低切削速度,以免产生积屑瘤和引起振动,一般粗铰切削速度为4~10 m/min,精铰为1.5~5 m/min。机铰的进给量可比钻孔时高3~4倍,一般可达0.5~1.5 mm/r。为了散热以及冲排屑末、减小摩擦、抑制振动和降低表面粗糙度值(铰削的切屑细碎且易粘附在刀刃上,甚至挤在孔壁与铰刀之间,而刮伤表面,扩大孔径),铰削时必须用适当的切削液冲掉切屑,减少摩擦,并降低工件和铰刀温度,防止产生刀瘤。

在车床上铰孔,若装在尾架套筒中的铰刀轴线与工件回转轴线发生偏移,则会引起孔径扩大;在钻床上铰孔,若铰刀轴线与原孔的轴线发生偏移,也会引起孔的形状误差。

2)铰削的工艺特点

(1)铰孔的精度和表面粗糙度主要不取决于机床的精度,而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量切削用量和切削液等条件。例如在相同的条件下,在钻床上铰孔和在车床上铰孔所获得的精度和表面粗糙度基本一致。

(2)铰刀为定径的精加工刀具,铰孔比精镗孔容易保证尺寸精度和形状精度,生产率也较高,对于小孔和细长孔更是如此。但由于铰削余量小,铰刀常为浮动连接,故不能校正原孔的轴线偏斜,孔与其他表面的位置精度则需由前道工序来保证。

(3)铰孔的适应性较差,一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔,如需提高孔径的公差等级,则需对铰刀进行研磨。铰削的孔径一般小于φ80 mm,常用于φ40 mm以下。对于阶梯孔和盲孔则铰削的工艺性较差。

3)铰孔时的工作要点

(1)装夹要可靠,将工件夹正、夹紧,对薄壁零件,要防止夹紧力过大而将孔夹扁。

(2)手铰时,两手用力要平衡、均匀、稳定,以免在孔的进口处出现喇叭孔或孔径扩大;进给时,不要猛力推压铰刀,而应一边旋转、一边轻轻加压,否则孔表面会很粗糙。

(3)铰刀只能顺转,否则切屑扎在孔壁和刀齿后刀面之间,既会将孔壁拉毛,又易使铰刀磨损,甚至崩刃。

(4)当手铰刀被卡住时,不要猛力扳转绞手,而应及时取出铰刀,清除切屑,检查铰刀后再继续缓慢进给。

(5)机铰退刀时,应先退出刀后再停车。铰通孔时铰刀的标准部分不要全出头,以防孔的下端被刮坏。

(6)机铰时要注意机床主轴、铰刀及待铰孔三者间的同轴度是否符合要求,对高精度孔,必要时应采用浮动铰刀夹头装夹铰刀。

4.镗孔、车孔

镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工,可在车床、镗床铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一,可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra12.5~6.3 μm;半精镗的尺寸公差等级为IT10~IT9,表面粗糙度值为Ra3.2~1.6 μm;精镗的尺寸公差等级为IT8~IT7,表面粗糙度值为Ra1.6~0.8 μm。

1)车床车孔

车不通孔或具有直角台阶的孔,车刀可先做纵向进给运动,切至孔的末端时车刀改做横向进给运动,再加工内端面,这样可使内端面与孔壁良好衔接。车削内孔凹槽时,将车刀伸入孔内,先做横向进刀,切至所需的深度后再做纵向进给运动。

车床上车孔是工件旋转、车刀移动,孔径大小可由车刀的切深量和走刀次数予以控制,操作较为方便。车床车孔多用于加工盘、套类和小型支架类零件的孔。

2)镗孔

(1)镗床镗孔。镗床镗孔主要有以下三种方式:

①镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转,工作台带动工件做纵向进给运动。这种方式镗削的孔径一般小于120 mm。

②镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转,并做纵向进给运动。这种方式主轴悬伸的长度不断增大,刚性随之减弱,一般只用来镗削长度较短的孔。

上述两种镗削方式,孔径的尺寸和公差要由调整刀头伸出的长度来保证,需要进行调整、试镗和测量,孔径合格后方能正式镗削,其操作技术要求较高。

③镗床平旋盘带动镗刀旋转,工作台带动工件做纵向进给运动。镗床平旋盘可随主轴箱上、下移动,自身又能做旋转运动,其中部的径向刀架可做径向进给运动,也可处于所需的任一位置上。

镗床主要用于镗削大中型支架或箱体的支承孔、内槽和孔的端面,也可用来钻孔、扩孔、铰孔、铣槽和铣平面。

(2)铣床镗孔。在卧式铣床上镗孔,镗刀杆装在卧式铣床的主轴锥孔内做旋转运动,工件安装在工作台上做横向进给运动。

(3)浮动镗削。如上所述,车床、镗床和铣床镗孔多用单刃镗刀。在成批或大量生产时,对于孔径大(>φ80 mm)、孔深长、精度高的孔,均可用浮动镗刀进行精加工。

浮动镗削实质上相当于铰削,其加工余量以及可达到的尺寸精度和表面粗糙度值均与铰削类似。浮动镗削的优点是易于稳定地保证加工质量,操作简单,生产率高,但不能校正原孔的位置误差,因此孔的位置精度应在前面的工序中得到保证。

5)镗削的工艺特点。

单刃镗刀镗削具有以下特点:

①镗削的适应性强。镗削可在钻孔、铸出孔和锻出孔的基础上进行,可达到的尺寸公差等级和表面粗糙度值的范围较广;除直径很小且较深的孔以外,各种直径和各种结构类型的孔几乎均可镗削。

②镗削可有效地校正原孔的位置误差,但由于镗杆直径受孔径的限制,一般其刚性较差,易弯曲和振动,故镗削质量的控制(特别是细长孔)不如铰削方便。

③镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形,且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置,故操作复杂、费时。

④镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。在大批量生产中,镗削支架和箱体的轴承孔需用镗模。

5.拉孔

拉孔是一种高效率的精加工方法,除拉削圆孔外,还可拉削各种截面形状的通孔及内键槽。拉削圆孔可达的尺寸公差等级为IT9~IT7,表面粗糙度值为Ra1.6~0.4 μm。

1)圆孔拉刀的结构

拉削可看作是按高低顺序排列的多把刨刀进行的刨削,如图4-3所示。圆孔拉刀的结构如图4-4所示,其各部分的作用如下。

图4-3 多刃刨刀刨削示意图

图4-4 圆孔拉刀

(1)柄部l1是拉床刀夹夹住拉刀的部位。

(2)颈部l2直径最小,当拉削力过大时,一般在此断裂,便于焊接修复。

(3)过渡锥l3的作用是引导拉刀进入被加工的孔中。

(4)前导部分l4可保证工件平稳过渡到切削部分,同时可检查拉削前的孔径是否过小,以免第一个刀齿负载过大而被损坏。

(5)切削部分l5包括粗切齿和精切齿,承担主要的切削工作。

(6)校准部分l6为校准齿,其作用是校正孔径,修光孔壁。当切削齿刃磨后直径减小时,前几个校准齿则依次磨成切削齿。

(7)后导部分l7的作用是在拉刀刀齿切离工件时,防止工件下垂刮伤已加工表面和损坏刀齿。

2)拉削加工

(1)拉削圆孔。拉削的孔径一般为φ8~φ125 mm,孔的长径比一般不超过5。拉削前一般不需要精确的预加工,钻削或粗镗后即可拉削。若工件端面与孔轴线不垂直,则将端面贴靠在拉床的球面垫圈上,在拉削力的作用下,工件连同球面垫圈一起略微转动,使孔的轴线自动调节到与拉刀轴线方向一致,以避免拉刀折断。

(2)拉削内键槽。键槽拉刀呈扁平状,上部为刀齿。工件与拉刀的正确位置由导向元件来保证。

3)拉削的工艺特点

(1)拉削时拉刀多齿同时工作,在一次行程中完成粗、精加工,因此生产率高。

(2)拉刀为定尺寸刀具,且有校准齿进行校准和修光;拉床采用液压系统,传动平稳,拉削速度很低(2~8 m/min),切削厚度薄,不会产生积屑瘤,因此拉削可获得较高的加工质量。

(3)拉刀制造复杂,成本昂贵,一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔或键槽,因此拉削主要用于大批大量生产或定型产品的成批生产。

(4)拉削不能加工台阶孔和盲孔。此外,由于拉床的工作特点,故某些复杂零件的孔也不宜进行拉削,例如箱体上的孔。

6.磨孔

磨孔是孔的精加工方法之一,可达到的尺寸公差等级为IT8~IT6,表面粗糙度值为Ra0.8~0.4 μm。

磨孔可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行,使用端部具有内凹锥面的砂轮可在一次装夹中磨削孔和孔内台阶面。

磨孔和磨外圆相比有以下不利的方面:(www.xing528.com)

(1)磨孔的表面粗糙度值一般比外圆磨削略大,因为常用的内圆磨头其转速一般不超过20 000 r/min,而砂轮的直径小,其圆周速度很难达到外圆磨削的35~50 m/s。

(2)磨削精度的控制不如外圆磨削方便。因为砂轮与工件的接触面积大,发热量大,冷却条件差,工件易烧伤;特别是砂轮轴细长、刚性差,容易产生弯曲变形而造成内圆锥形误差。因此,需要减小磨削深度,增加光磨行程次数。

(3)生产率较低。因为砂轮直径小、磨损快,且冷却液不容易冲走屑末,砂轮容易堵塞,故需要经常修整或更换,使辅助时间增加。此外磨削深度减少和光磨次数的增加,也必然影响生产率。因此磨孔主要用于不宜或无法进行镗削、铰削和拉削的高精度孔以及淬硬孔的精加工。

7.孔的精密加工

1)精细镗孔

精细镗与镗孔方法基本相同,由于最初是使用金刚石作镗刀,所以又称金刚镗。这种方法常用于材料为有色金属金和铸铁的套筒零件孔的终加工,或作为珩磨和滚压前的预加工。精细镗孔可获得精度高和表面质量好的孔,其加工的经济精度为IT7~IT6,表面粗糙度值为Ra0.4~0.05 μm。

目前普遍采用硬质合金YT30、YT15、YG3X或人工合成金刚石和立方氮化硼作为精细镗刀具的材料。为了达到高精度与较小的表面粗糙度值,减小切削变形对加工质量的影响,采用回转精度高、刚度大的金刚镗床,并且选择的切削速度较高(切钢为200 m/min;切铸铁为100 m/min;切铝合金为300 m/min)、加工余量较小(0.2~0.3 mm)、进给量较小(0.03~0.08 mm/r),以保证其加工质量。

2)珩磨

珩磨是用油石条进行孔加工的一种高效率的光整加工方法,需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨的加工精度高,珩磨后尺寸公差等级为IT7~IT6,表面粗糙度值为Ra0.2~0.05 μm。

珩磨的应用范围很广,可加工铸铁件、淬硬和不淬硬的钢件以及青铜等,但不宜加工易堵塞油石的塑性金属。珩磨加工的孔径为φ5~φ500 mm,也可加工L/D>10的深孔,因此广泛应用于加工发动机气缸、液压装置的油缸以及各种炮筒的孔。

珩磨是低速大面积接触的磨削加工,与磨削原理基本相同。珩磨所用的磨具是由几根粒度很细的油石条组成的珩磨头。珩磨时,珩磨头的油石有三种运动:旋转运动、往复直线运动和施加压力的径向运动,如图4-5所示。旋转和往复直线运动是珩磨的主要运动,这两种运动的组合使油石上的磨粒在孔的内表面上的切削轨迹成交叉而不重复的网纹,如图4-5(b)所示。径向加压运动是油石的进给运动,施加压力越大,进给量就越大。

图4-5 珩磨运动及其切削轨迹

(a)成形运动;(b)一根油石在双行程中的切削轨迹

在珩磨时,油石与孔壁的接触面积较大,参加切削的磨粒很多,因而加在每颗磨粒上的切削力很小(磨粒的垂直载荷仅为磨削的1/50~1/100),珩磨的切削速度较低(一般在100 m/min以下,仅为普通磨削的1/30~1/100),且在珩磨过程中施加了大量的冷却液,所以在珩磨过程中发热少,孔的表面不易烧伤,而且加工变形层极薄,从而被加工孔可获得很高的尺寸精度、形状精度和表面质量。

为使油石能与孔表面均匀地接触,且能切去小而均匀的加工余量,珩磨头相对工件有小量的浮动。珩磨头与机床主轴是浮动连接,因此珩磨不能修正孔的位置精度和孔的直线度,孔的位置精度和孔的直线度应由珩磨前的工序给予保证。

(1)珩磨加工的特点。

①加工精度高。精度可达IT6,圆度、圆柱度可达0.003~0.005 mm,但不能纠正上道工序的位置公差。

②表面质量好。表面粗糙度可达Ra0.2~0.04 μm,甚至为0.02 μm,且不会烧伤表面。

③效率高。

④应用范围广。可加工φ5~φ500 mm的工件,长径比L/D可达10,可加工铸铁、钢(淬硬、未淬硬),但不适合加工断续表面及韧性高的金属材料

(2)珩磨主要参数的选择。

①油石材料的选择。钢件选刚玉,铸铁选碳化硅。

②粒度的选择。根据表面粗糙度要求不同选取,表面粗糙度要求为Ra0.4~0.2 μm时,选粒度为W120~W40;表面粗糙度要求为Ra0.2~0.04 μm时,选粒度为W40~W20;表面粗糙度要求为Ra0.02~0.01 μm时,选粒度为W20~W14。

③硬度的选择。一般选R3~ZY1材料。

④油石长度的选择。一般为Lx=Lk+2a-Ls

⑤油石数量的确定。在不影响珩磨头刚度及切削液流入的情况下尽量多。

(3)切削液的选择。一般选60%~90%的煤油加40%~10%的硫化油或动物油。加工青铜时,用水或干珩。

(4)切削用量的选择。

粗珩:θ=40°~60°;精珩:θ=20°~40°。

圆周速度:未淬硬36~49 m/min,淬硬23~36 m/min,铸铁61~70 m/min。

油石压力:粗加工铸铁0.5~1 N/mm2,粗加工钢0.8~2 N/mm2,精加工铸铁0.2~0.5 N/mm2,精加工钢0.4~0.8 N/mm2,超精加工0.05~0.1 N/mm2

(5)加工余量的选择。

一般在0.1 mm以下。

3)研磨

研磨也是孔常用的一种光整加工方法,需在精镗、精铰或精磨后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到IT6~IT5,表面粗糙度值为Ra0.1~0.008 μm,孔的圆度和圆柱度亦相应提高。研磨孔所用的研具材料、研磨剂、研磨余量等均与研磨外圆类似。

套筒零件孔的研磨方法如图4-6所示。图4-6中的研具为可调式研磨棒,由锥度心棒和研套组成,拧动两端的螺母,即可在一定范围内调整直径的大小。在研套上有槽和缺口,作用是在调整时使研套能均匀地张开或收缩,并可存储研磨剂。

图4-6 套类零件研磨孔的方法

1—工件(手握);2—研套;3—心棒

研磨前,套上工件,将研磨棒安装在车床上,涂上研磨剂,调整研磨棒直径使其对工件有适当的压力,即可进行研磨。研磨时,研磨棒旋转,手握工件往复移动。

(1)研磨方法。

①手工研磨。研磨外圆时,工件夹持在车床卡盘上或用顶尖支承,做低速回转,研具套在工件上,在研具与工件之间加入研磨剂,然后用手推动研具做往复运动。往复运动速度常为 20~70 m/min。

②机器研磨。机器研磨效率高,可以单面研磨,也可以双面研磨。

(2)嵌砂与无嵌砂研磨。

根据磨料是否嵌入研具,研磨又可分为嵌砂和无嵌砂两种。

①嵌砂研磨。研具材料比工件软,组织均匀,具有一定的弹性,变形小,表面无斑点。常用材料为铁、铜、铅、软钢等。

在加工中,磨料直接加入工作区域内,磨粒受挤压而自动嵌入研具的方法称为自由嵌砂法。若在加工前,事先将磨料直接挤压到研具表面中去,则称为强迫嵌砂。

嵌砂研磨主要用于精密量具的研磨。

②无嵌砂研磨。研具材料较硬,而磨料较软(如氧化铬等),在研磨过程中,磨粒处于自由状态,不嵌入研具表面。研具材料常选用淬硬过的钢、镜面玻璃等。

(3)研磨具和研剂。

①研磨剂。研磨剂包含磨料、研磨液和辅助材料。

磨料:应具有高硬度、高耐磨性;磨粒要有适当的锐利性,在加工中破碎后仍能保持一定的锋刃;磨粒的尺寸要大致相近,使加工中尽可能有均一的工作磨粒。常见的研磨磨料见表4-1。

研磨液:研磨液使磨粒在研具表面上均匀散布,承受一部分研磨压力,以减少磨粒破碎,并兼有冷却、润滑作用。常用的研磨液有煤油、汽油、机油和动物油脂等。

辅助材料:辅助材料能使工件表面氧化物薄膜破坏,增加研磨效率。

表4-1 常用的研磨磨料

②研具。研磨工具简称研具,其作用是使研磨剂暂时固着或获得一定的研磨运动,并将自身的几何形状按一定的方式传递到工件上。因此,制造研具的材料对磨料要有适当的嵌入性,研具自身几何形状应有长久的保持性。

(4)研磨特点。

研磨能获得其他机械加工较难达到的稳定的高精度表面,研磨过的表面其表面粗糙度小;耐磨性、耐蚀性能良好;操作技术、使用设备及工具简单;被加工材料适应范围广,无是论钢、铸铁,还是有色金属均可用研磨方法精加工,尤其是对脆性材料更显特色。其适用于多品种、小批量产品零件的加工,即只要改变研具形状就能方便地加工出各种形状的表面。但必须注意,研磨质量在很大程度上取决于前道工序的加工质量。

4)滚压

孔的滚压加工原理与滚压外圆相同。由于滚压加工效率高,故近年来多采用滚压工艺来代替珩磨工艺,效果较好。孔径滚压后尺寸精度在0.01 mm以内,表面粗糙度值为Ra0.16 μm或更小,表面硬化耐磨,生产效率比珩磨提高数倍。

滚压对铸件的质量有很大的敏感性,如铸件的硬度不均匀、表面疏松、含气孔和砂眼等缺陷,对滚压有很大影响。因此,对铸件油缸不可采用滚压工艺而是选用珩磨。对于淬硬套筒孔的精加工,也不宜采用滚压。

图4-7所示为一加工液压缸的滚压头,滚压头表面的圆锥形滚柱3支承在锥套5上,滚压时圆锥形滚柱与工件有0.5°~1°的斜角,使工件能逐渐弹性恢复,避免工件孔壁的表面变粗糙。

图4-7 液压缸滚压头

1—心轴;2—盖板;3—圆锥形滚柱;4—销子;5—锥套;6—套圈;7—压缩弹簧;8—衬套;9—止推轴承;10—过渡套;11—调节螺母

孔滚压前,通过调节螺母11调整滚压头的径向尺寸,旋转调节螺母可使其相对心轴1沿轴向移动,向左移动时,推动过渡套10、止推轴承9、衬套8及套圈6经销子4,使圆锥形滚柱3沿锥套的表面向左移,结果使滚压头的径向尺寸缩小。当调节螺母向右移动时,由压缩弹簧7压移衬套,经推力轴承使过渡套始终紧贴在调节螺母的左端面,当衬套右移时,带动套圈,经盖板2使圆锥形滚柱也沿轴向右移,使滚压头的径向尺寸增大。滚压头径向尺寸应根据孔滚压过盈量确定,通常钢材的滚压过盈量为0.1~0.12 mm,滚压后孔径增大0.02~0.03 mm。

滚压用量:通常选用滚压速度vc=60~80 m/min;进给量f=0.25~0.35 mm/r;切削液采用50%硫化油加50%柴油或煤油。

8.深孔加工

深孔是指孔的深度与直径比L/D大于5的孔,一般深孔L/D=5~10,其可用深孔麻花钻加工,但L/D大于20的深孔则必须用深孔刀具才能加工,如深孔钻、镗、铰、套料、滚压工具等。

深孔加工有许多不利的条件,如不能观测到切削情况,只能通过听声音、看切屑、测油压来判断排屑与刀具磨损的情况;切削热不易传散,需有效地进行冷却;孔易钻偏斜;刀柄细长,刚性差,易振动,影响孔的加工精度,排屑不良,易损坏刀具等。因此深孔刀具的主要特点是需有较好的冷却、排屑措施以及合理的导向装置。

二维码4-5

4.2.1.5 任务实施

4.2.1.5.1 学生分组

学生分组表4-3

4.2.1.5.2 完成任务工单

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 42152-1 

引导问题:

(1)盘、套类零件常见表面的加工方法有哪些?

(2)简述孔每一种加工方法的应用。

(3)盘、套类零件通常采用什么措施来解决同轴度问题?

4.2.1.5.3 合作探究

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 42153-1 

引导问题:

(1)小组讨论,教师参与,确定任务工作单42152-1的最优答案,并检讨自己存在的不足。

(2)每组推荐一个小组长,进行汇报。根据汇报情况,再次检讨自己的不足。

4.2.1.6 评价反馈

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 4216-1 

自我检测表

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 4216-2 

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号:______________ 检索号: 4216-3 

小组间互评表

二维码4-6

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 4216-4 

任务完成情况评价表

二维码4-7

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