秦維剛

【摘要】隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，機械技術應用越來越普遍，數(shù)控車床已成為各機械制造廠家的重要生產設備，在生產中發(fā)揮著不可替代的作用。軸套類零件在生產實際中非常普遍，而孔的車削加工因為其特殊的形狀限制造成了排屑、冷卻困難、刀桿強度低、工件表面粗糙度差等問題。本文以孔類零件數(shù)控車削加工過程中容易出現(xiàn)的問題為出發(fā)點，合理提出相應解決方案。

【關鍵詞】數(shù)控加工 軸套類零件 刀桿 表面粗糙度

一、軸套類零件在實際生活中的應用

機械加工軸套類零件可以說已經滲入到我們生活中的方方面面，不管是我們乘坐的飛機、高鐵、汽車還是家庭使用的空調、電扇等等都可以找出軸套類零件的身影。軸套類零件在機械中的作用主要是導正、限位、止轉及定位，如導柱用的導套、齒輪軸上的軸套、帶鍵槽的軸套等。

二、孔類零件加工的特點

1、刀具限制：刀桿受孔徑的限制，直徑小，長度大，造成剛性差，強度低，切削時易產生振動、波紋、錐度，而影響孔的直線度和表面粗糙度。

2、排屑不暢：切屑排除困難，鐵屑容易產生堵塞，造成刀具損壞，刮傷工件表面等。

3、冷卻效果差：冷卻潤滑液在沒有采用特殊裝置的情況下，難于輸入到切削區(qū)，使刀具耐用度降低。另外加工過程中如果不能及時冷卻造成工件溫度升高，工件產生變形等。

4、不易觀察：在深孔的加工過程中，不能直接觀察刀具切削情況，只能憑工作經驗聽切削時的聲音、看切屑、手摸振動與工件溫度、觀儀表（油壓表和電表），來判斷切削過程是否正常。

5、不易測量：常規(guī)量具無法檢測孔徑的準確值，對孔徑的錐度、圓度都沒有辦法進行檢測。

三、提高孔加工質量的解決手段

1、如何解決刀桿剛性問題

首先在選擇孔加工刀具時應盡可能選擇較大直徑的內孔刀桿，根據(jù)現(xiàn)行刀具（CCMT型）制作標準：?10內孔刀桿最小加工直徑為?12;?12內孔刀桿最小加工直徑為?16;?14內孔刀桿最小加工直徑為?18;?16內孔刀桿最小加工直徑為?20;?20內孔刀桿最小加工直徑為?25;其次刀桿伸出長度應盡可能短，以增加車刀刀柄剛性，減小切削過程中的振動，此外還可將刀柄上下兩個平面做成互相平行，這樣就能很方便地根據(jù)孔深調節(jié)刀柄伸出的長度。刀具伸出長度可按公式：

ΔL =L+（2～5）

ΔL表示刀具伸出長度;

L表示內孔需要加工的長度。

常規(guī)刀具安裝使用2-3顆刀架螺釘壓緊，由于內孔刀具上表面較窄，容易壓壞刀具表面，另外由于壓緊方式為2-3點固定，刀桿安裝強度較差。所以在刀具的裝夾上可以使用專用的內孔刀座刀套如圖一，內孔刀座對刀桿進行包裹式的壓緊，使刀桿大部分面積都承受加工中的沖擊和震動，既提高刀具的剛性有保護刀桿不被壓傷。

2、如何解決排屑不暢

為了提高刀桿的剛性，我們選擇刀具時選擇了較大直徑的內孔刀桿。由于孔徑小，刀桿大，這樣就減少了孔內部的空間，容易造成鐵屑無法排除。解決排屑問題主要是控制切屑流出方向。精車孔時要求切屑流向待加工表面（前排屑），為此，采用正刃傾角的內孔車刀。加工盲刀時，應采用負的刃傾角，使切屑從孔口排出。條件準許的情況下應增加刀具內（或外）排屑裝置。

3、如何解決冷卻效果差

由于孔加工時孔內空間較小，冷卻液無法充分到達主切削刃的位置，容易造成加工溫度過高，刀具耐用度下降、工件變形等。常用解決手段為增大冷卻液壓力，增加冷卻液出水口數(shù)量，選擇內冷刀具等。

另外，對于加工中小孔徑時可以選擇使用風冷的方式。特別是加工通孔時使用風冷既能很好的處理冷卻問題，還能處理排屑困難的問題。

4、如何解決不易測量

在企業(yè)生產中內孔檢測量具一般使用標準光面塞規(guī)或者兩點式內測百分尺。兩種檢測手段均有較大的缺點，其中光面塞規(guī)是做成最大極限尺寸和最小極限尺寸兩種。它的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端，常用塞規(guī)的兩頭各有一個圓柱體，長圓柱體一端為通端，短圓柱體一端為止端。檢查工件時，合格的工件應當能通過通端而不能通過止端。優(yōu)點是可以檢測較深的孔徑，準確，方便快捷;缺點是只有通、止端，無法讀出準確數(shù)值，適用范圍小。兩點式內測百分尺和普通外徑千分尺類似，常用規(guī)格有5-30，25-50，50-75，75-100等。此類量具適用范圍廣，使用簡單快捷方便。缺點是由于此類量具結構上的缺陷，測量精度不高，無法檢測較深的孔徑。為了提高內孔的檢測精度同時有保證方便快捷，可以選擇三點式內徑千分尺，此類量具均配有加長桿可以檢測較深孔徑，使用方法簡單，測量精度也很高。

5、如何提高表面質量

工件獲得較好表面質量均為精加工以后。在使用同樣材質的刀桿、機床、參數(shù)的情況，我們還可以改變刀片的形狀減小加工過程的震動、排屑等問題。如使用DCMT、TCMT形刀片，其刀尖角度較大，較小副切削刃面積，可以有效的提高刀桿的抗震性，同時由于刀尖與刀桿有較大空隙，增加了鐵屑排出的空間，可以有效降低鐵屑刮傷工件表面的幾率。

五、注意事項

1. 在選擇刀桿直徑盡可能大的同時需保證刀具下表面不能與工件內孔發(fā)生干涉;

2. 加工盲孔時應盡量避免帶狀鐵屑的產生，如果產生帶狀鐵屑應及時調整切削參數(shù)。

3. 為了獲得穩(wěn)定的精度，粗加工以后的各個部位余量盡可能保持一致;

4. 為了獲得較為一致的表面粗糙度時，應保證各部位加工時線速度一致，可以使用恒線速加工方式

參考文獻：

[1]趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導[M].機械工業(yè)出版社，2004

[2]彭效潤.國家職業(yè)標準·數(shù)控車工[M].中國勞動社會保障局出版社，2008

[3]楊仲岡.數(shù)控設備與編程[M].高等教育出版社，2006

[4]顧京.數(shù)控機床加工程序編制[M].機械工業(yè)出版社，2005

[5]王愛玲，李清.數(shù)控機床加工工藝[M].機械工業(yè)出版社，2007