2.鏜床鏜孔
鏜床鏜孔主要有以下三種方式:
(1)鏜床主軸帶動(dòng)刀桿和鏜刀旋轉(zhuǎn),工作臺(tái)帶動(dòng)工件做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),如圖7-12所示。這種方式鏜削的孔徑一般小于120mm左右。圖7-12a所示為懸伸式刀桿,不宜伸出過(guò)長(zhǎng),以免彎曲變形過(guò)大,一般用以鏜削深度較小的孔。圖7-12b所示的刀桿較長(zhǎng),用以鏜削箱體兩壁相距較遠(yuǎn)的同軸孔系。為了增加刀桿剛性,其刀桿另一端支承在鏜床后立柱的導(dǎo)套座里。
(2)鏜床主軸帶動(dòng)刀桿和鏜刀旋轉(zhuǎn),并做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),如圖7-13所示。這種方式主軸懸伸的長(zhǎng)度不斷增大,剛性隨之減弱,一般只用來(lái)鏜削長(zhǎng)度較短的孔。
上述兩種鏜削方式,孔徑的尺寸和公差要由調(diào)整刀頭伸出的長(zhǎng)度來(lái)保證,如圖7-14所示。需要進(jìn)行調(diào)整、試鏜和測(cè)量,孔徑合格后方能正式鏜削,其操作技術(shù)要求較高。
(3)鏜床平旋盤(pán)帶動(dòng)鏜刀旋轉(zhuǎn),工作臺(tái)帶動(dòng)工件做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
圖7-15所示的鏜床平旋盤(pán)可隨主軸箱上、下移動(dòng),自身又能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中部的徑向刀架可做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),也可處于所需的任一位置上。
如圖7-16a所示,利用徑向刀架使鏜刀處于偏心位置,即可鏜削大孔。Φ200mm以上的孔多用這種鏜削方式,但孔不宜過(guò)長(zhǎng)。圖7-16b為鏜削內(nèi)槽,平旋盤(pán)帶動(dòng)鏜刀旋轉(zhuǎn),徑向刀架帶動(dòng)鏜刀做連續(xù)的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。若將刀尖伸出刀桿端部,亦可鏜削孔的端面。
鏜床主要用于鏜削大中型支架或箱體的支承孔、內(nèi)槽和孔的端面;鏜床也可用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、銑槽和銑平面。
3.銑床鏜孔
在臥式銑床上鏜孔與圖7-12a所示的方式相同,鏜刀桿裝在臥式銑床的主軸錐孔內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),工件安裝在工作臺(tái)上做橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
4.浮動(dòng)鏜削
如上所述,車床、鏜床和銑床鏜孔多用單刃鏜刀。在成批或大量生產(chǎn)時(shí),對(duì)于孔徑大(>Φ80mm)、孔深長(zhǎng)、精度高的孔,均可用浮動(dòng)鏜刀進(jìn)行精加工。
可調(diào)節(jié)的浮動(dòng)鏜刀塊如圖7-17所示。調(diào)節(jié)時(shí),松開(kāi)兩個(gè)螺釘2,擰動(dòng)螺釘3以調(diào)節(jié)刀塊1的徑向位置,使之符合所鏜孔的直徑和公差。浮動(dòng)鏜刀在車床上車削工件如圖7-18所示。工作時(shí)刀桿固定在四方刀架上,浮動(dòng)鏜刀塊裝在刀桿的長(zhǎng)方孔中,依靠?jī)扇袕较蚯邢髁Φ钠胶舛詣?dòng)定心,從而可以消除因刀塊在刀桿上的安裝誤差所引起的孔徑誤差。
浮動(dòng)鏜削實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于鉸削,其加工余量以及可達(dá)到的尺寸精度和表面粗糙度值均與鉸削類似。浮動(dòng)鏜削的優(yōu)點(diǎn)是易于穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量,操作簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率高。但不能校正原孔的位置誤差,因此孔的位置精度應(yīng)在前面的工序中得到保證。
5.鏜削的工藝特點(diǎn)
單刃鏜刀鏜削具有以下特點(diǎn):
?。?)鏜削的適應(yīng)性強(qiáng)。鏜削可在鉆孔、鑄出孔和鍛出孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行??蛇_(dá)的尺寸公差等級(jí)和表面粗糙度值的范圍較廣;除直徑很小且較深的孔以外,各種直徑和各種結(jié)構(gòu)類型的孔幾乎均可鏜削,如表7-1所示。
?。?)鏜削可有效地校正原孔的位置誤差,但由于鏜桿直徑受孔徑的限制,一般其剛性較差,易彎曲和振動(dòng),故鏜削質(zhì)量的控制(特別是細(xì)長(zhǎng)孔)不如鉸削方便。
?。?)鏜削的生產(chǎn)率低。因?yàn)殓M削需用較小的切深和進(jìn)給量進(jìn)行多次走刀以減小刀桿的彎曲變形,且在鏜床和銑床上鏜孔需調(diào)整鏜刀在刀桿上的徑向位置,故操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。
?。?)鏜削廣泛應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)中各類零件的孔加工。在大批量生產(chǎn)中,鏜削支架和箱體的軸承孔,需用鏜模。
五、拉孔
拉孔是一種高效率的精加工方法。除拉削圓孔外,還可拉削各種截面形狀的通孔及內(nèi)鍵槽,如圖7-19所示。拉削圓孔可達(dá)的尺寸公差等級(jí)為IT9~IT7,表面粗糙度值為Ra1.6~0.4μm。
1.拉削可看作是按高低順序排列的多把刨刀進(jìn)行的刨削,如圖7-20所示。圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)如圖7-21所示,其各部分的作用如下:
柄部是拉床刀夾夾住拉刀的部位。
頸部直徑最小,當(dāng)拉削力過(guò)大時(shí),一般在此斷裂,便于焊接修復(fù)。
過(guò)渡錐引導(dǎo)拉刀進(jìn)入被加工的孔中。
前導(dǎo)部分保證工件平穩(wěn)過(guò)渡到切削部分,同時(shí)可檢查拉前的孔徑是否過(guò)小,以免第一個(gè)刀齒負(fù)載過(guò)大而被損壞。
切削部分包括粗切齒和精切齒,承擔(dān)主要的切削工作。
校準(zhǔn)部分為校準(zhǔn)齒,其作用是校正孔徑,修光孔壁。當(dāng)切削齒刃磨后直徑減小時(shí),前幾個(gè)校準(zhǔn)齒則依次磨成切削齒。
后導(dǎo)部分在拉刀刀齒切離工件時(shí),防止工件下垂刮傷已加工表面和損壞刀齒。
臥式拉床如圖7-22所示。床身內(nèi)裝有液壓驅(qū)動(dòng)油缸,活塞拉桿的右端裝有隨動(dòng)支架和刀夾,用以支承和夾持拉刀。工作前,拉刀支持在滾輪和拉刀尾部支架上,工件由拉刀左端穿入。當(dāng)?shù)秺A夾持拉刀向左作直線移動(dòng)時(shí),工件貼靠在“支撐”上,拉刀即可完成切削加工。拉刀的直線移動(dòng)為主運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是靠拉刀的每齒升高量來(lái)完成的。
?。?)拉削圓孔如圖7-23所示。拉削的孔徑一般為8~125mm,孔的長(zhǎng)徑比一般不超過(guò)5。拉前一般不需要精確的預(yù)加工,鉆削或粗鏜后即可拉削。若工件端面與孔軸線不垂直,則將端面貼靠在拉床的球面墊圈上,在拉削力的作用下,工件連同球面墊圈一起略為轉(zhuǎn)動(dòng),使孔的軸線自動(dòng)調(diào)節(jié)到與拉刀軸線方向一致,可避免拉刀折斷。
?。?)拉削內(nèi)鍵槽如圖7-24a所示。鍵槽拉刀呈扁平狀,上部為刀齒。工件與拉刀的正確位置由導(dǎo)向元件來(lái)保證。拉刀導(dǎo)向元件(圖7-24b)的圓柱1插入拉床端部孔內(nèi),圓柱2用以安放工件,槽3安放拉刀。
2.拉削的工藝特點(diǎn)
?。?)拉削時(shí)拉刀多齒同時(shí)工作,在一次行程中完成粗精加工,因此生產(chǎn)率高。
(2)拉刀為定尺寸刀具,且有校準(zhǔn)齒進(jìn)行校準(zhǔn)和修光;拉床采用液壓系統(tǒng),傳動(dòng)平穩(wěn),拉削速度很低(=2~8m/min),切削厚度薄,不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤,因此拉削可獲得較高的加工質(zhì)量。
(3)拉刀制造復(fù)雜,成本昂貴,一把拉刀只適用于一種規(guī)格尺寸的孔或鍵槽,因此拉削主要用于大批大量生產(chǎn)或定型產(chǎn)品的成批生產(chǎn)。
?。?)拉削不能加工臺(tái)階孔和盲孔。由于拉床的工作特點(diǎn),某些復(fù)雜零件的孔也不宜進(jìn)行拉削,例如箱體上的孔。
六、磨孔
磨孔是孔的精加工方法之一,可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT8~IT6,表面粗糙度值為Ra0.8~0.4μm。
磨孔可在內(nèi)圓磨床或萬(wàn)能外圓磨床上進(jìn)行,如圖7-25所示。使用端部具有內(nèi)凹錐面的砂輪可在一次裝夾中磨削孔和孔內(nèi)臺(tái)肩面,如圖7-26所示。
磨孔和磨外圓相比有以下不利的方面:
?。?)磨孔的表面粗糙度值一般比外圓磨削略大,因?yàn)槌S玫膬?nèi)圓磨頭其轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)20000r/min,而砂輪的直徑小,其圓周速度很難達(dá)到外圓磨削的35~50m/s。
?。?)磨削精度的控制不如外圓磨削方便。因?yàn)樯拜喤c工件的接觸面積大,發(fā)熱量大,冷卻條件差,工件易燒傷;特別是砂輪軸細(xì)長(zhǎng)、剛性差,容易產(chǎn)生彎曲變形而造成內(nèi)圓錐形誤差。因此,需要減小磨削深度,增加光磨行程次數(shù)。
?。?)生產(chǎn)率較低。因?yàn)樯拜喼睆叫?,磨損快;且冷卻液不容易沖走屑末,砂輪容易堵塞,需要經(jīng)常修整或更換,使輔助時(shí)間增加。此外磨削深度減少和光磨次數(shù)的增加,也必然影響生產(chǎn)率。因此磨孔主要用于不宜或無(wú)法進(jìn)行鏜削、鉸削和拉削的高精度孔以及淬硬孔的精加工。