1. 零件結(jié)構(gòu)
承制的產(chǎn)品加工制造任務(wù)中,有一種電磁閥,在生產(chǎn)過程中遇到了按照傳統(tǒng)方法無法加工的深腔小孔難題--其深腔之深、小孔之小是以往沒有遇到的,具體零件尺寸。該零件的加工難度非常大,如何..加工質(zhì)量讓我們頗費周折。
2. 加工難點分析
深腔小孔精度要求極高: 深腔為:Φ16mm,深度達(dá)到了40mm;深腔內(nèi)小Φ(0.5±0.02)mm,且小孔頂部帶有凸臺形密封面,外圓Φ1mm,小孔直徑0.5mm、深度5mm,深腔小孔與凸臺形密封面同軸度要求為Φ0.01mm,凸臺形密封面與深腔垂直度要求為0.01mm,必須一次裝夾加工完成,且不能有任何的偏斜,否則不能滿足圖樣要求。
該零件內(nèi)深腔小孔直徑與長度之比為1:10,屬于深孔加工。
由于孔的深度與直徑之比較大,且小孔又處于深腔內(nèi)部,導(dǎo)致鉆桿細(xì)長,剛性差,工作時容易產(chǎn)生偏斜和振動,因此,孔的精度及表面質(zhì)量難以控制;另外,由于零件材料為1Cr18Ni9Ti,斷屑不好,則可能由于切屑堵塞而導(dǎo)致鉆頭損壞,無法..孔的加工質(zhì)量。
3. 加工方法探索
針對此難題,前期進(jìn)行了如下探索:
(1)定制加長鉆頭:先后定制了加長的高速鋼鉆頭、合金鋼鉆頭10余把,由于鉆頭本身韌性有限,鉆削熱量不易散發(fā),排屑空間、易堵塞,在加工過程中鉆頭極易折斷,即便是進(jìn)給量控制得非常微小也無法..。
(2)采用激光打孔技術(shù):利用激光打孔機加工此深腔小孔,結(jié)果測量發(fā)現(xiàn)小孔的圓度較差,關(guān)鍵問題是利用激光打孔機加工必須要二次裝卡,基本不可能..深腔小孔與凸臺形密封面同軸度Φ0.01mm的要求。
4. 工藝分析
在深腔內(nèi)的深孔加工,影響其加工質(zhì)量的因素有兩個方面:
(1)鉆頭的剛度:鉆桿細(xì)長,剛性差,工作時容易產(chǎn)生偏斜、振動及斷裂,影響孔的精度及表面質(zhì)量。
(2)排屑:孔小且深,排屑通道長,鉆削時是在近似封閉的狀況下工作的,由于時間較長,斷屑不好,排屑不暢,則可能由于切屑堵塞而導(dǎo)致鉆頭損壞,無法..孔的加工質(zhì)量。
5. 采取的措施
針對深孔加工的特殊性及對深孔鉆的要求,吸取以往經(jīng)驗,結(jié)合深腔小孔的特點, 采取了如下措施:
(1)設(shè)計鉆削刀具裝卡裝置,增加鉆頭的剛性。鉆削刀具裝卡裝置采用包裹式結(jié)構(gòu),減少鉆頭的 ** 部分(見圖3),以提高鉆頭剛度和強度。并設(shè)置切削液流道,借助一定壓力切削液的作用促使切屑強制排出,達(dá)到排屑和冷卻的目的。
(2)改進(jìn)鉆削刀具。為..深腔小孔的表面粗糙度要求,需要麻花鉆粗加工后,用鉸刀進(jìn)行精加工。為提高鉸刀韌性、防止加工中鉸刀的損傷,采用齒數(shù)減半的方式,對鉸刀進(jìn)行改進(jìn),減小了進(jìn)給量,增大了排屑和容屑空間,具有韌性好、散熱好和排屑好的優(yōu)。
(3)實現(xiàn)手動進(jìn)給鉆削,有效減小鉆頭折斷的可能性。設(shè)計有鉆套,可以實現(xiàn)手動進(jìn)給鉆削。即使加工設(shè)備非常精密,也是機械式的進(jìn)給,無法反饋切削力度,而靠手工進(jìn)給,則能控制合適的進(jìn)給量,一旦感覺切削力過大或者有鉆偏的跡象,馬上退回鉆頭。鉆套與工裝本體配合間隙控制在0.005mm以內(nèi),對深度較深的小孔加工尤為有效。此種方法可以在車床上加工Φ0.2mm小孔。