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“火花機(jī)”之孔加工出現(xiàn)喇叭口原因淺析
發(fā)布者:cfwedm  發(fā)布時(shí)間:2011-01-21 15:43:15
“火花機(jī)”之孔加工出現(xiàn)喇叭口原因淺析

1)工藝

工藝上的原因造成加工孔出現(xiàn)喇叭口,如前道工序沒有消除孔的喇叭口,影響到最終加工;導(dǎo)向孔/鉆套與刀具的徑向間隙偏大導(dǎo)致產(chǎn)生喇叭口;切削參數(shù)不合理,產(chǎn)生的切削熱變化大,導(dǎo)致加工孔壁的受熱程度不一樣造成喇叭口出現(xiàn)等,所以工藝上如果沒有考慮到上個(gè)工步對下一工步的影響程度,那往往會(huì)存在潛在失效的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)刀具

刀桿剛性差;刀具直徑本身存在順錐;刀具的夾持精度下降;刀具的刃口跳動(dòng)大;刀具安裝中心線不重合或振動(dòng);刀具的刀桿彎曲;刀具的切削角度不合理等,這些缺陷都可能是加工孔出現(xiàn)喇叭口的原因。

當(dāng)?shù)毒邌我淮嬖谏厦娴囊恍┦г驎r(shí)會(huì)引起加工孔出現(xiàn)喇叭口,這只是一種比較簡單的說法?!暗稐U剛性差”會(huì)導(dǎo)致加工孔出現(xiàn)喇叭口,其實(shí)這也需在某些條件的組合下才能形成。當(dāng)鏜桿剛性較差時(shí),高速旋轉(zhuǎn)中其鏜桿的頭部離心力較大,這時(shí)刀桿頭部就會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)量。鏜桿上面有一個(gè)刀片時(shí),因刀片在鏜桿圓周的布局位置不同,刀片在有些位置時(shí)加工可能出現(xiàn)喇叭口,而在有些位置時(shí)加工就不一定會(huì)出現(xiàn)喇叭口。

我們以“刀桿剛性差”來分析,當(dāng)一些重要孔加工時(shí),在有位置度、圓度和直線度等較高要求時(shí),一種方式是采用輔助支持的加工方式,即加工整個(gè)孔時(shí)使用鉆套/引導(dǎo)孔來輔助加工;另一種加工方式是沒有鉆套,也沒有引導(dǎo)孔,刀具直接加工孔。采用上面兩種方式來加工孔,假如鏜把擺動(dòng)量存在,那喇叭口可能會(huì)以不同形式出現(xiàn)。在鉆套/引導(dǎo)孔下加工孔,假如出現(xiàn)喇叭口一般是倒喇叭口;如果刀具直接加工孔,出現(xiàn)的喇叭口一般是順喇叭口。

孔的倒喇叭口形成:當(dāng)加工孔是在鉆套/引導(dǎo)孔的輔助支持下來進(jìn)行時(shí),刀桿因剛性差在高速旋轉(zhuǎn)中存在一定的擺動(dòng)量,在進(jìn)入鉆套/引導(dǎo)孔以后其擺動(dòng)量受到鉆套孔壁/引導(dǎo)孔孔壁的限制(即刀桿擺動(dòng)量縮?。?,刀具導(dǎo)條對孔壁的間隙因擺動(dòng)量的存在而出現(xiàn)單邊消除,這時(shí)刀桿頭部偏向一邊,刀具在刀柄上的安裝根部與已加工孔壁出現(xiàn)一個(gè)與主軸軸線的傾斜角度,刀具隨著這一傾斜的回轉(zhuǎn)幅度深入加工孔壁,直至加工孔的孔徑達(dá)到刀桿的最大擺動(dòng)量;假如這時(shí)加工孔還需要繼續(xù)加工下去,那加工孔徑一直在刀桿的最大擺動(dòng)量下進(jìn)行,即出現(xiàn)一部分是倒喇叭口、一部分是圓柱孔的情況。

一刃口鏜桿在這種情況下形成喇叭口,多齒鏜桿剛性差時(shí)同樣會(huì)有這種情況出現(xiàn)。刀桿的剛性差會(huì)出現(xiàn)喇叭口,刀桿的剛性好同樣會(huì)出現(xiàn)喇叭口。如前面工藝原因造成孔壁受熱不均衡而出現(xiàn)的收縮差異形成喇叭口。

(3)設(shè)備

設(shè)備的一些失效也是加工孔出現(xiàn)喇叭口的原因之一,如主軸的振動(dòng)加?。粩?shù)控車床上刀具的進(jìn)給方向與工件的回轉(zhuǎn)軸線不平行,刀尖與回轉(zhuǎn)零件的中心不等高;另外輔助件的失效,如鉆套的嚴(yán)重磨損導(dǎo)致加工刀具的定心作用下降而出現(xiàn)擺動(dòng)量上升等。

(4)毛坯

加工孔的孔壁上下差異大(圓臺狀),刀具一旦鈍化,加工結(jié)束孔壁的回彈量出現(xiàn)差異而形成喇叭口;孔壁的材料上下疏松程度不一樣,導(dǎo)致加工過程中孔壁的回彈量越來越大,而形成喇叭口。

(5)冷卻液

火花機(jī)加工過程中孔壁受到的熱量及刀具產(chǎn)生的熱量出現(xiàn)不均衡時(shí),其孔壁受熱的擴(kuò)張量也不一樣,如加工通孔時(shí)的冷卻液對刀具及孔壁的冷卻效果沒有加工盲孔時(shí)好,這樣一旦加工過程中刀具產(chǎn)生的熱量變化較大時(shí),加工孔尾與加工孔口的孔壁受熱也會(huì)不一樣,易導(dǎo)致加工孔出現(xiàn)喇叭口。
總之,火花機(jī)加工孔出現(xiàn)喇叭口可從多方面來考慮其原因。以上僅供參考。

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