车削加工中钻孔、镗孔和铰孔的质量问题及解决方案

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:谢三洪 郑晓辉 屠家民
[导读] 摘要:套类零件的车削比轴类零件的车削难度要高,在套类零件车削的过程中,我们会碰到很多零件质量的问题,比如钻孔时孔径偏大或歪斜,镗孔时孔的粗糙度不够理想,铰孔时精度达不到要求,本篇文章介绍钻孔、镗孔及铰孔的质量问题进行分析,从而制定出改进与提高套类零件质量的具体措施。
        嘉兴技师学院  浙江省嘉兴市  314036
        摘要:套类零件的车削比轴类零件的车削难度要高,在套类零件车削的过程中,我们会碰到很多零件质量的问题,比如钻孔时孔径偏大或歪斜,镗孔时孔的粗糙度不够理想,铰孔时精度达不到要求,本篇文章介绍钻孔、镗孔及铰孔的质量问题进行分析,从而制定出改进与提高套类零件质量的具体措施。通过理论教学,使学生掌握套类零件在车削加工中钻孔、镗孔及铰孔的质量问题,为解决问题提供积极方案,有一定的实践意义。
        关键词:车削特点 问题分析 解决方案
        套类零件车削时,切削情况不能用视力来观察;孔径大小限制刀杆的截面,特别是加工孔径小、长度长的孔,刀杆刚性不足;切屑排出不易,测量套类零件,尤其是测量小孔更加困难。
        一、钻孔
        问题1.孔钻偏歪:
        问题分析:
        (1)工件端面没有车平或者有凸台;
        (2)车平后第二次装夹时工件端面与轴线不垂直;
        (3)车床装夹钻头的尾座磨损中心降低或者与主轴轴线产生偏移;
        (4)钻头刚度不好,初钻时手动进给量过大;
        (5)钢材质量不好,工件内部有硬块。
        解决方案:
        (1)钻孔前必须先车平端面,不能留有中心余头;
        (2)第二次装夹时校正工件;
        (3)修配调整车床尾座中心高度并与主轴的同轴;
        (4)选用较短的钻头或先用中心钻钻中心孔定位导向,初钻时宜采用高速小走刀,或用档铁支顶防止钻头摆动;
        (5)降低主轴转速,减小进给量;
        问题2.钻孔直径偏大超差
        问题分析:
        (1)由于粗心大意把钻头直径选错,或者选用的钻头过大余量太小;
        (2)钻头刃磨时切削刃一边长一边短不对称;
        (3)钻头在钻削时摆动。
        解决方案
        (1)看清图纸,选取的钻头直径需作检查,选用小一点钻头,加大钻削余量。
        (2)刃磨钻头必须使切削刃对称,横刃要通过轴心线;
        (3)初钻时可用档铁支顶钻头头部,防止摆动,并要保证钻头锥柄的配合良好。
        问题3.钻孔后孔壁粗糙
        问题分析:
        (1)钻头使用过久磨损不锋利;
        (2)手动进给量过大或不均匀;
        (3)切削液供应不足或者性能差;
        (4)排屑不畅,切屑堵塞了螺旋槽;
        解决方案
        (1)刃磨钻头,保持钻头锋利;
        (2)提高钻孔技能,手动进给均匀;
        (3)随时注意切削液的浇注情况,保持切削液通畅;
        (4)钻头经常退出到孔外,清除切屑,保持螺旋槽排屑通畅。
        问题4.钻头切削刃磨损迅速或碎裂
        问题分析:
        (1)主轴转速选择不当,转速过高;
        (2)钻头的刃磨质量不好,或者钻头硬度不适应工件材料的硬度;
        (3)工件有硬块或夹砂;
        (4)进给量太大;
        (5)切削液冷却不足。
        解决方案
        (1)按切削用量要求正确选择主轴转速,降低转速;
        (2)提高刃磨技能水平,选择高硬度钻头;
        (3)提高材料质量要求;
        (4)提高操作技能减小进给量;
        (5)充分浇注冷却液。


        问题5.孔的表面粗糙度达不到要求
        问题分析:
        (1)钻头磨损不锋利任然进行钻孔;
        (2)手动进给不均匀进给量太大;
        (3)没有经常清除切屑,使切屑堵塞在孔内;
        (4)在孔快钻出时没有减低进给量;
        (5)工件没有装夹牢固,工件转动,阻力大于钻头刚度;
        (6)初钻时孔歪斜,没有及时纠正,导致钻头折断;
        解决方案:
        (1)降低钻头使用时间,经常修磨钻头,保持锋利;
        (2)提高操作技能减小进给量;
        (3)经常退出到孔外,清除切屑,保持螺旋槽排屑通畅。
        (4)在孔快钻出时要减低进给量;
        (5)工件安装牢固;
        (6)初钻时可用档铁支顶钻头头部,防止摆动。
        二、镗孔
        问题1.孔的尺寸精度达不到要求
        问题分析:
        (1)镗孔时测量出差错;
        (2)钻孔过大,造成部分孔壁加工不到;
        (3)镗孔刀安装不良,刀杆与孔壁相碰,迫使镗刀扎入工件将孔车大;
        (4)产生积屑瘤和刀具磨损到使尺寸变化;
        (5)在过热情况下精车,工件冷却后,内孔收缩;
        (6)浮动镗刀自定心不良。
        解决方案
        (1)仔细测量,掌握正确测量方法;
        (2)一般选取钻头应小于孔径2~3毫米,并防止钻孔时偏斜;
        (3)镗刀试装时要保证不会与孔壁相碰,或换用较小的刀杆;
        (4)修磨镗刀,浇注切削液,
        (5)保持刀具锋利,加冷却液并要求工件冷却后再测量;
        (6)提高配合精度,清除脏物,镗刀两切削刃的偏角修光刃必须修磨对称,两刀刃中心与工件轴线处于同一平面上。
        问题2.孔成锥度、椭圆或棱圆
        问题分析:
        (1)刀杆过细、刀刃不锋利,造成让刀现象;
        (2)孔壁较薄,装夹时产生弹性变形,松开后椭圆或棱圆
        (3)工件材质硬度不均匀;
        (4)主轴间隙和轴颈椭圆或棱圆
        (5)工件旋转时不平衡。
        解决方案:
        (1)增强刀杆刚度,精研刀刃保持锋利,必要时可在同一吃刀位置再作一次走刀;
        (2)精车前可适当松开卡爪,防止孔壁变形
        (3)要粗车、半精车后再进行精车,防止误差复映,在半精车也可以进行调质处理。
        (4)修整主轴间隙,更换轴承;
        (5)用花盘、角铁装夹时,必须严格平衡好,精车时可再平衡一次。
        问题3.表面光洁度差
        问题分析:
        (1)内孔车刀刃磨不良,装刀时低于中心;
        (2)切削用量选用不当;
        (3)刀杆刚度不够,产生振动。
        解决方案:
        (1)保证刀刃锋利,无崩刃裂纹,精镗时可略高于中心来安装;
        (2)精车时切削深度选择小一些,适当减小进给量;
        (3)尽可能选用粗刀杆或降低切削速度。
        二、铰孔
        问题1.孔口、孔径扩大、表面粗糙度值大
        问题分析:
        (1)尾座偏位,使铰刀轴线与工件旋转轴线不重合;
        (2)铰刀直径过大;
        (3)铰刀圆柱部分与柄部同轴度误差超差;
        (4)切削液选择不当;
        (5)铰削余量太多;
        (6)铰削余量过大或过小;
        解决方案:
        (1)修理车床,使尾座套筒轴线与主轴轴线等高;
        (2)仔细测量铰刀尺寸,最好选择铰刀尺寸在被铰削孔公差带的中间1/3以内;
        (3)重新修磨铰刀刃口;
        (4)选择合适的切削液;
        (5)正确选择铰削余量;
        (6)选择合理的铰削余量,对要求精度高的孔,最好分粗、精铰;
        结论:通过钻孔、镗孔和铰孔的质量问题的分析,提出改进方案,学生了解了影响套类零件的加工质量的因素,在套类零件的车削实践中,提高车削质量,增强理论水平,为今后的工作打下扎实的理论基础。
        参考文献:
        [1]彭德荫.车工工艺与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2002.
        谢三洪,男,1969.6.2,汉族,浙江省嘉兴市,本科学历,二级实习指导教师,研究方向,机械
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