秦維剛

【摘要】隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍，數(shù)控車床已成為各機(jī)械制造廠家的重要生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。軸套類零件在生產(chǎn)實(shí)際中非常普遍，而孔的車削加工因?yàn)槠涮厥獾男螤钕拗圃斐闪伺判?、冷卻困難、刀桿強(qiáng)度低、工件表面粗糙度差等問(wèn)題。本文以孔類零件數(shù)控車削加工過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，合理提出相應(yīng)解決方案。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 軸套類零件 刀桿 表面粗糙度

一、軸套類零件在實(shí)際生活中的應(yīng)用

機(jī)械加工軸套類零件可以說(shuō)已經(jīng)滲入到我們生活中的方方面面，不管是我們乘坐的飛機(jī)、高鐵、汽車還是家庭使用的空調(diào)、電扇等等都可以找出軸套類零件的身影。軸套類零件在機(jī)械中的作用主要是導(dǎo)正、限位、止轉(zhuǎn)及定位，如導(dǎo)柱用的導(dǎo)套、齒輪軸上的軸套、帶鍵槽的軸套等。

二、孔類零件加工的特點(diǎn)

1、刀具限制：刀桿受孔徑的限制，直徑小，長(zhǎng)度大，造成剛性差，強(qiáng)度低，切削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)、波紋、錐度，而影響孔的直線度和表面粗糙度。

2、排屑不暢：切屑排除困難，鐵屑容易產(chǎn)生堵塞，造成刀具損壞，刮傷工件表面等。

3、冷卻效果差：冷卻潤(rùn)滑液在沒(méi)有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區(qū)，使刀具耐用度降低。另外加工過(guò)程中如果不能及時(shí)冷卻造成工件溫度升高，工件產(chǎn)生變形等。

4、不易觀察：在深孔的加工過(guò)程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經(jīng)驗(yàn)聽(tīng)切削時(shí)的聲音、看切屑、手摸振動(dòng)與工件溫度、觀儀表（油壓表和電表），來(lái)判斷切削過(guò)程是否正常。

5、不易測(cè)量：常規(guī)量具無(wú)法檢測(cè)孔徑的準(zhǔn)確值，對(duì)孔徑的錐度、圓度都沒(méi)有辦法進(jìn)行檢測(cè)。

三、提高孔加工質(zhì)量的解決手段

1、如何解決刀桿剛性問(wèn)題

首先在選擇孔加工刀具時(shí)應(yīng)盡可能選擇較大直徑的內(nèi)孔刀桿，根據(jù)現(xiàn)行刀具（CCMT型）制作標(biāo)準(zhǔn)：?10內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?12;?12內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?16;?14內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?18;?16內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?20;?20內(nèi)孔刀桿最小加工直徑為?25;其次刀桿伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，以增加車刀刀柄剛性，減小切削過(guò)程中的振動(dòng)，此外還可將刀柄上下兩個(gè)平面做成互相平行，這樣就能很方便地根據(jù)孔深調(diào)節(jié)刀柄伸出的長(zhǎng)度。刀具伸出長(zhǎng)度可按公式：

ΔL =L+（2～5）

ΔL表示刀具伸出長(zhǎng)度;

L表示內(nèi)孔需要加工的長(zhǎng)度。

常規(guī)刀具安裝使用2-3顆刀架螺釘壓緊，由于內(nèi)孔刀具上表面較窄，容易壓壞刀具表面，另外由于壓緊方式為2-3點(diǎn)固定，刀桿安裝強(qiáng)度較差。所以在刀具的裝夾上可以使用專用的內(nèi)孔刀座刀套如圖一，內(nèi)孔刀座對(duì)刀桿進(jìn)行包裹式的壓緊，使刀桿大部分面積都承受加工中的沖擊和震動(dòng)，既提高刀具的剛性有保護(hù)刀桿不被壓傷。

2、如何解決排屑不暢

為了提高刀桿的剛性，我們選擇刀具時(shí)選擇了較大直徑的內(nèi)孔刀桿。由于孔徑小，刀桿大，這樣就減少了孔內(nèi)部的空間，容易造成鐵屑無(wú)法排除。解決排屑問(wèn)題主要是控制切屑流出方向。精車孔時(shí)要求切屑流向待加工表面（前排屑），為此，采用正刃傾角的內(nèi)孔車刀。加工盲刀時(shí)，應(yīng)采用負(fù)的刃傾角，使切屑從孔口排出。條件準(zhǔn)許的情況下應(yīng)增加刀具內(nèi)（或外）排屑裝置。

3、如何解決冷卻效果差

由于孔加工時(shí)孔內(nèi)空間較小，冷卻液無(wú)法充分到達(dá)主切削刃的位置，容易造成加工溫度過(guò)高，刀具耐用度下降、工件變形等。常用解決手段為增大冷卻液壓力，增加冷卻液出水口數(shù)量，選擇內(nèi)冷刀具等。

另外，對(duì)于加工中小孔徑時(shí)可以選擇使用風(fēng)冷的方式。特別是加工通孔時(shí)使用風(fēng)冷既能很好的處理冷卻問(wèn)題，還能處理排屑困難的問(wèn)題。

4、如何解決不易測(cè)量

在企業(yè)生產(chǎn)中內(nèi)孔檢測(cè)量具一般使用標(biāo)準(zhǔn)光面塞規(guī)或者兩點(diǎn)式內(nèi)測(cè)百分尺。兩種檢測(cè)手段均有較大的缺點(diǎn)，其中光面塞規(guī)是做成最大極限尺寸和最小極限尺寸兩種。它的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端，常用塞規(guī)的兩頭各有一個(gè)圓柱體，長(zhǎng)圓柱體一端為通端，短圓柱體一端為止端。檢查工件時(shí)，合格的工件應(yīng)當(dāng)能通過(guò)通端而不能通過(guò)止端。優(yōu)點(diǎn)是可以檢測(cè)較深的孔徑，準(zhǔn)確，方便快捷;缺點(diǎn)是只有通、止端，無(wú)法讀出準(zhǔn)確數(shù)值，適用范圍小。兩點(diǎn)式內(nèi)測(cè)百分尺和普通外徑千分尺類似，常用規(guī)格有5-30，25-50，50-75，75-100等。此類量具適用范圍廣，使用簡(jiǎn)單快捷方便。缺點(diǎn)是由于此類量具結(jié)構(gòu)上的缺陷，測(cè)量精度不高，無(wú)法檢測(cè)較深的孔徑。為了提高內(nèi)孔的檢測(cè)精度同時(shí)有保證方便快捷，可以選擇三點(diǎn)式內(nèi)徑千分尺，此類量具均配有加長(zhǎng)桿可以檢測(cè)較深孔徑，使用方法簡(jiǎn)單，測(cè)量精度也很高。

5、如何提高表面質(zhì)量

工件獲得較好表面質(zhì)量均為精加工以后。在使用同樣材質(zhì)的刀桿、機(jī)床、參數(shù)的情況，我們還可以改變刀片的形狀減小加工過(guò)程的震動(dòng)、排屑等問(wèn)題。如使用DCMT、TCMT形刀片，其刀尖角度較大，較小副切削刃面積，可以有效的提高刀桿的抗震性，同時(shí)由于刀尖與刀桿有較大空隙，增加了鐵屑排出的空間，可以有效降低鐵屑刮傷工件表面的幾率。

五、注意事項(xiàng)

1. 在選擇刀桿直徑盡可能大的同時(shí)需保證刀具下表面不能與工件內(nèi)孔發(fā)生干涉;

2. 加工盲孔時(shí)應(yīng)盡量避免帶狀鐵屑的產(chǎn)生，如果產(chǎn)生帶狀鐵屑應(yīng)及時(shí)調(diào)整切削參數(shù)。

3. 為了獲得穩(wěn)定的精度，粗加工以后的各個(gè)部位余量盡可能保持一致;

4. 為了獲得較為一致的表面粗糙度時(shí)，應(yīng)保證各部位加工時(shí)線速度一致，可以使用恒線速加工方式

參考文獻(xiàn)：

[1]趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004

[2]彭效潤(rùn).國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·數(shù)控車工[M].中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障局出版社，2008

[3]楊仲岡.數(shù)控設(shè)備與編程[M].高等教育出版社，2006

[4]顧京.數(shù)控機(jī)床加工程序編制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005

[5]王愛(ài)玲，李清.數(shù)控機(jī)床加工工藝[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007