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【创世纪小百科】内孔车削,如何解决振动和铁屑问题?

更新时间:2023-10-18      点击次数:886
  内孔车削又叫镗孔,是用车削的方法扩大工件内孔或加工空心工件的内表面,可以用大多数外圆车削的工艺方法来加工。
 
内孔车削存在的问题
 
  1 振刀
 
  长悬伸是导致车刀和振动问题的主要原因。内孔车刀同时受到径向力和轴向力,会使刀尖偏离预定位置,导致刀杆变形。随着刀杆长度的增加,变形越明显,振动也就越明显。
 

       2 表面质量差
 
  排屑不良就有可能导致工件表面质量差,铁屑如果不能按计划排除内孔,就会挤压摩擦工件内壁,使内孔车削加工失败。
 

       3 刀片容易崩
 
  振动和排屑不良可能导致刀片破裂。在振动和铁屑挤压过程中,刀片容易崩刃。
 
内孔车削问题的解决方案
 
  1 基本原则
 
  内孔加工的一般规则是:使刀具悬伸最小并选择尽可能大的刀具尺寸,以便获得最高的加工精度及稳定性。
 
  2 从刀具应用角度出发,提高内孔加工质量的因素:
 
  >刀片槽型的选用:
 
  刀片槽型对切削过程有着决定性的影响,内孔加工一般选用切削锋利,刃口强度高的正前角槽型刀片。
 

        >刀具主偏角的选用:
 
  选择主偏角时,推荐选择尽可能接近90°的主偏角,并且不要小于75°,否则,会导致径向切削力急剧增加。
 

        >刀尖半径的选用:
 
  在内孔车削工序中,应选小刀尖半径。若加大刀尖半径,则会增加径向和切向切削力,并增加振动风险。同时,在保证最小径向切削的情况下,使用最大刀尖半径可获得更坚固的切削刃、更好的表面质量以及更均匀的压力分布。
 

       3 切屑的有效排出
 
  内孔车削加工中,排屑对于加工效果和安全性能的影响也非常重要,特别是在加工深孔和盲孔时尤为如此。
 
  较短的螺旋屑是内孔车削较理想的切屑,该类型切屑比较容易被排出,并且在切屑折断时不会对切削刃造成大的压力。
 
  加工时切屑过短,断屑作用过于强烈,会消耗更高的机床功率,并且会有加大振动的趋势。
 
  而切屑过长会使排屑更困难,离心力将切屑压向孔壁,残留的切屑被挤压到已加工工件表面,就会出现切屑堵塞的风险进而损坏刀具。
 
  因此,进行内孔车削时,推荐使用带内冷的刀具。这样,切削液将会有效地把切屑排出孔外。
 

        4 刀具夹持方式的选用
 
  夹持刀具和固定工件的稳定性在内孔加工中也非常关键,它们决定了加工时振动的程度,并且是否会加剧这种振动。因此,夹紧刀杆的单元必须满足推荐的长度、表面粗糙度和硬度要求,这非常重要。
 
  刀杆的整体支撑效果优于螺钉直接夹紧,使用螺钉将刀杆夹在V型块上是比较合适的选择。但不建议直接用螺钉夹紧圆柱柄刀杆,因为这样会对刀杆造成损坏。
 

        5 采用特制刀杆减少振动和增加铁屑的有效排除
 
  >阻尼刀杆
 
  这类刀杆一般采用整体硬质合金做刀体,在小孔领域能有效的减少刀具的振动。
 
  阻尼刀杆的特点:
 

       >抗震刀杆
 
  这一类刀杆一般在刀杆内部有抗震单元,可以有效减少悬伸过长导致的振动。
 
  但是这类从刀具入手的抗震手段,往往价格昂贵,应用场景苛刻。
 

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