深孔鉸刀的改進

采用標準鉸刀加工L/D>5的深孔時，操作比較困難，經(jīng)常出現(xiàn)鉸刀折斷現(xiàn)象，且孔的表面質(zhì)量不易達到加工要求，其主要原因是深孔排屑困難，堵塞在孔內(nèi)的切屑容易刮傷已加工表面，并擠壞鉸刀刀刃；此外，由于冷卻液不易到達切削區(qū)，難以對鉸刀進行有效冷卻，從而加劇鉸刀磨損甚至使鉸刀折斷。為解決這一問題，我們對標準鉸刀的結(jié)構(gòu)進行了改進。
1 鉸刀結(jié)構(gòu)及特點
改進后的深孔鉸刀結(jié)構(gòu)如圖所示。
在工具磨床上將標準鉸刀的切削部分每隔一齒磨去一段，使切削齒減少一半。這樣雖然加大了刀齒的平均切削負荷，但由于增大了容屑空間，使刀具排屑性能大為改善，避免了加工中切屑擠壞刀齒。此外，刀齒減少后，冷卻液可順利流入切削區(qū)，使刀具在加工過程中得到充分冷卻，避免刀齒因切削溫度過高而卷刃。改進后的鉸刀加工壽命大大提高。據(jù)統(tǒng)計，一把Ø8mm 標準鉸刀只能加工30余個工件即發(fā)生折斷，而改進后的鉸刀加工700多個工件后仍未損壞。
為避免鉸刀齒數(shù)減少后對加工質(zhì)量的不利影響，在磨齒時，鉸刀校正部分約t/4(t為刀刃全長)處的一段刀刃仍保留原齒數(shù)。同時，在每個刀齒的切削部分磨出負刃傾角(l=-10°～-15°)，以提高鉸孔表面質(zhì)量及鉸刀壽命。
鉸刀結(jié)構(gòu)改進后，可提高切削速度并適當加大走刀量，使加工效率顯著提高。用經(jīng)改進的Ø8mm鉸刀加工防爆電機機殼上92mm深孔時，鉸削余量為0.3mm，機床主軸轉(zhuǎn)速n=100r/min，走刀量s=0.43mm/r，冷卻液為30%菜籽油+70%皂液。加工后的深孔精度可達二級，加工表面粗糙度可達Ra3.2µm。
2 鉸削加工要點
切削速度
切削速度過高或過低均易產(chǎn)生卷屑，影響加工表面粗糙度。加工鋼件時，適當?shù)那邢魉俣葹関=4～5m/min；加工鑄鐵件時，適當?shù)那邢魉俣葹関=4.5～5.5m/min。
鉸孔余量
鉸孔余量對鉸削加工質(zhì)量影響很大(對于深孔鉸削尤其如此)。如鉸孔余量過大，加工時鉸刀易折斷；如鉸孔余量過小，則不能完全鉸除前道工序留下的加工痕跡，影響孔的尺寸精度和表面粗糙度。根據(jù)加工經(jīng)驗，在鉆床上進行鉸削加工時，當被鉸孔直徑分別為3～4mm、5～10mm、12～16mm和18～30mm時，對應(yīng)的鉸孔余量可分別選取0.1mm、0.2mm、1mm和2mm。在車床上進行鉸削加工時，鉸孔余量可選取0.08～0.12mm。
進給量
根據(jù)工件材料的不同，在鉆床上鉸孔時，進給量可在0.17～1.5mm/r的范圍內(nèi)選��；在車床上鉸孔時，進給量可在0.1～0.13mm/r的范圍內(nèi)選取。鉸孔前應(yīng)仔細檢查機床套筒的偏擺不得過大。
冷卻液
鉸削加工不同材料的工件時，應(yīng)采用不同類型的冷卻液，如加工45鋼、40Cr鋼時，可采用30%菜籽油+70%皂液；加工鑄鐵時，只加少許煤油即可。鉸孔時，冷卻液的供應(yīng)要充分，不能間斷。