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1、C、uttinbgI~IJ1-攔旦主持謝景鋁合金高精度深孔鏜削加工工藝南車株洲電力機(jī)車有限公司(湖南412001)彭博鋁合金因質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高已成為理想的結(jié)構(gòu)加工鋁合金時(shí)，可供選擇的刀具材料有硬質(zhì)合金、材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、鐵道車輛、動(dòng)力機(jī)械陶瓷、金屬陶瓷和聚晶金剛石等。其中硬質(zhì)合金材及航空工業(yè)等領(lǐng)域。但是鋁合金熔點(diǎn)較低，溫度升料是最具性價(jià)比的材料，在此實(shí)際加工中選用無(wú)涂高后塑性增大，在高溫高壓作用下，切削界面摩擦層的硬質(zhì)合金刀片。這是因?yàn)闊o(wú)涂層的刀具比涂層力很大，切屑易熔結(jié)在刀刃上而粘刀，不易獲得較刀具鋒利，可以有效降低切削抗力，比涂層刀具更高的尺寸精度和低的表面粗糙度值。同時(shí)，
2、深孔加適合鋁合金的加工。②鏜刀片的選擇。精鏜的刀片工是機(jī)械行業(yè)中難度較高的一項(xiàng)加工技術(shù)，鋁合金應(yīng)該具有正的前傾角、鋒利的切削刃和小的刀尖半高精度深孔鏜削的主要技術(shù)難點(diǎn)包括：如何獲得平徑，以便使徑向切削力最小化。刀片的刀尖半徑是穩(wěn)的切削過(guò)程、良好的切屑形成、較高的加工效率、鏜削工序中的一個(gè)關(guān)鍵因素。刀尖半徑的選擇取決低表面粗糙度值和較高的尺寸精度等。于切深和進(jìn)給，并影響表面質(zhì)量、斷屑和刀片強(qiáng)度。在小切深時(shí)，切削合力為徑向力，對(duì)刀片產(chǎn)生向內(nèi)1．零件分析及加工工序的推力并試圖將刀片推離內(nèi)孔表面。在切深增加時(shí)，如圖1所示，縱梁上有8個(gè)孔為&30H7，表面粗切削合力變?yōu)檩S向力。一般經(jīng)驗(yàn)是，在以小
3、切深精糙度值R=1．6t．Lm，深度達(dá)150mrn，深徑比達(dá)5：1，加工時(shí)，避免切深小于刀尖半徑的1／3。刀尖半徑與屬于典型的深孔加工。在鏜孔過(guò)程中由于刀具振動(dòng)、進(jìn)給率共同對(duì)加工的表面質(zhì)量有直接影響。在這種粘刀、切屑堵塞、纏繞以及冷卻不到位等問(wèn)題，經(jīng)加工場(chǎng)合下選用小刀尖半徑為0．4mm，以便能使用常造成鏜孑L困難而導(dǎo)致加工精度無(wú)法得到保證。較小切深，減小切削徑向抗力，最終減少振動(dòng)。但是小刀尖半徑的刀片在加工中破裂的風(fēng)險(xiǎn)增加，由于工件材料為鋁合金，硬度比鋼件低，因此選用小刀尖半徑也能保證較高的使用壽命。③鏜刀桿的選擇。在此加工場(chǎng)合下，我們不得不使用長(zhǎng)懸伸的刀具，懸伸必須達(dá)到150mm，且
4、刀桿的直徑不能大于圖1縱梁結(jié)構(gòu)示意圖30mm。長(zhǎng)徑比大于5：1，此時(shí)鏜刀在加工中很容易通過(guò)多次反復(fù)驗(yàn)證，4,30H7深孔采用下列加工產(chǎn)生振動(dòng)。通常情況下只能通過(guò)減小切削參數(shù)，降方式完成加工：先預(yù)鉆底孔4)29．2mm，然后采用特低加工效率，以實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的加工。通過(guò)對(duì)比各殊的減振鏜刀分層鏜削。加工時(shí)選擇適當(dāng)?shù)溺M刀、種刀桿，最終使用SilentTools@減振刀桿，如圖2所裝夾方式、切削參數(shù)、冷卻方式及切削液來(lái)保證深示，其內(nèi)置的特殊阻尼減振孔鏜削加工。機(jī)構(gòu)可以將切削振動(dòng)控制到最小，同時(shí)從圖3可以看出，2．切削加工工藝鏜刀的主偏角達(dá)到92。。切削(1)刀具選擇：①刀片材料的選擇。高速切削力
5、主要朝向軸向方向，可以圖2減振鏜刀46O．差：簍I參’磊’工。．I。冷礙加刀u工J_utting伽I刀具在最大程度上降低切削加丁時(shí)的徑向力和振動(dòng)，從高熱膨脹系數(shù)的鋁合金工件由于過(guò)熱產(chǎn)生的尺寸而即使在大幅提高切削參數(shù)的情況下，仍然能實(shí)現(xiàn)變化。安全、穩(wěn)定及高效的加T。(4)高精鏜削加工方法：鋁合金小徑深孑L鏜削工藝除了選用合適的刀具材料、采用減振刀桿、小的刀尖圓角半徑，采用合適的切削參數(shù)、充分的冷卻潤(rùn)滑以及有效的切屑排出控制外，我們還總結(jié)出一套行之有效的高精鏜削加工方法，即在精鏜高精圖3減振鏜刀尺寸度深孔時(shí)，必須考慮刀具的徑向偏斜(讓刀)和刀(2)切削參數(shù)：鋁合金深孔鏜削時(shí)，排屑和刀具旋轉(zhuǎn)
6、中心與機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)中心之間的不對(duì)準(zhǔn)。實(shí)具振動(dòng)是影響切削參數(shù)選擇的重要因素。由于孑L的際表明，這可以通過(guò)以下方法來(lái)完成。如圖4所示，尺寸精度要求比較高，精加T的余量設(shè)置為0．8mm將切深分為兩等分，使得兩次的切削力基本相等，左有，分兩次進(jìn)行鏜削。采用減振刀桿，以及92。主進(jìn)行一次測(cè)量前的切削，然后在刀具仍然在機(jī)床主偏角和小刀尖圓角半徑的硬質(zhì)合金刀片，通過(guò)多次軸中時(shí)調(diào)整直徑，再進(jìn)行最終的鏜削加工。主要步試驗(yàn)得出附表所示最佳的切削參數(shù)。驟為①首先把鏜刀直徑調(diào)整為29．6mm(29．2mm+最佳切削參數(shù)表0．4mm)，切深為A，進(jìn)行第一次測(cè)量前的鏜削。鏜削速度／刀具刀具材料切削深度／ram②朝
7、刀尖反方向移動(dòng)0．5mm后抬起主軸。③測(cè)量鏜(m·rain)削后的直徑。④計(jì)算設(shè)置直徑(29．6mm)與該測(cè)量減振鏜刀硬質(zhì)合金140O．2孔直徑的差值(AD)，計(jì)算新的切深為A：=0．4+進(jìn)給量／(mm·r)孔徑／mmI表面粗糙度值R,／~mAD+孑L公差／2(H7／2)。⑤將刀具直徑增大(A)0．O830．01l1．6后進(jìn)行第二次最終鏜削。(3)冷卻方式及切削液選擇：①在刀具和工件之間進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹和排屑是切削液的主要功能，高精度
