机加工孔退刀痕浅析
机加工孔的退刀痕浅析

机加工孔的退刀痕浅析加工孔的退刀痕是孔加工过程中的一种失效模式。
了解机加工中孔的退刀痕的形成原因以及消除方法,掌握预防控制的手段,可以在实施生产运作过程中有效消除退刀痕的出现,获得满意的产品加工质量,提高生产效率。
发动机、变速箱上一些重要孔的标注上一般都会有加工粗糙度的特定要求,加工孔最终达到工艺要求这是机加工的加工目的。
但是,机加工过程中由于各种潜在失效原因的存在,有时候加工孔避免不了出现一些缺陷,如孔壁出现拉毛、挤痕、振纹、发黑和鳞刺等,有时当孔加工结束以后还会出现退刀痕现象。
因此,作为现场技术支持人员,我们了解加工孔的一些缺陷,如退刀痕这种缺陷的常见形式、潜在的失效、形成的原因以及消除的方法等,可帮助我们在实际生产中避免和消除这种退刀痕现象,达到对现场的快速响应支持目的,满足产品的加工质量,提高生产效率。
退刀痕的形式已加工孔壁出现深痕,我们首先要确认深痕是进给时出现还是退刀时出现?判别的方法就是看已加工孔壁上面的深痕间距/深痕轨迹。
就单刃镗把为例,假如退刀时主轴还在旋转,需观察退刀时的每转移动量与进给时的刀具每转进给量?值,方可知道其是进给时出现还是退刀时出现。
根据孔加工刀具在退刀时主轴是否处于旋转状态,其退刀痕会有两种形式:1.螺旋退刀痕螺旋退刀痕是主轴在旋转情况下出现的缺陷。
螺旋退刀痕根据退刀痕的宽度又分为两种:(1)螺旋线退刀痕。
螺旋线退刀痕因造成的失效原因不同,出现的螺旋线有整圈退刀痕和单边局部退刀痕,即整个孔壁都存在退刀痕和局部孔壁的定向位置上存在退刀痕,这都是刀尖在退出已加工孔时所碰到的痕迹。
(2)螺旋带退刀痕。
图1为缸盖导管的退刀痕,亮的孔壁为孔加工的结束状,暗色带为退刀痕。
螺旋带退刀痕是一种刀具副偏角很小、刀杆刚性极差且刀具副切削刃锋利的刀具才会出现的现象。
退刀痕还会因孔径的尺寸变化而出现螺旋带的宽度变化,从图1可以看到螺旋带的退刀痕宽度是随着距离的变化而变化,这就是加工孔存在喇叭口的原因导致退刀痕出现宽度变化,孔径越小位置退刀痕越宽。
数控机床加工产生刀痕的重要因素

数控机床加工产生刀痕的重要因素
1.刀痕的概念及现状
在加工时出现的退刀痕现象,对有些加工孔来说,其严重直接影响了发动机的性能。
如缸盖的水闷盖孔因为最终加工的孔壁出现贯穿的刀痕现象,从而导致水门盖在压装以后,造成密封效果下降,出现漏水风险等,所以,加工孔一旦出现退刀痕,其重要孔的失效后果就是密封效果下降、机械性能下降、卸油压、漏水和漏油等。
2.产生刀痕的重要因素
零件加工结束后出现刀痕现象,其造成的原因是多方面的,如设备、刀具、加工的方式和毛坯等,一旦失效原因出现都可能会引起加工出现刀痕。
刀痕的螺旋线与直线的差异、整圈与局部的不同、左右与上下的区别等都是失效原因的差别而造成这种刀痕现象,具体如下:
2.1设备原因
设备导致加工垂涎刀痕现象,主要涉及五个部分,即主轴、主轴拉刀卡杆、工作台加紧工装、丝杆和丝杆的增益参数。
2.2刀具原因刀具本身存在缺陷,刀具使用中产生的缺陷,刀具实用不合理等原因
2.3工艺安排不合理也会造成出现刀痕,如面铣刀在加工平面时刀具直径不够大的情况下单面加工余量又不能切削整个平面时,走刀路径引起重叠。
2.4毛坯原因,毛坯材料过硬,加工材料的四周弹性变形差异性影响刀具的退刀痕。
2.5其他因素如切削液浓度过高,在加工中不利于排屑,并且极压润滑性不够,在切削过程中也会产生刀痕。
机械加工过程的刀具损伤分析与优化设计

机械加工过程的刀具损伤分析与优化设计概要:机械加工是制造业中重要的环节之一,而刀具作为机械加工中不可或缺的工具,其损伤情况直接影响加工质量和效率。
本文将从刀具损伤的成因分析入手,探讨刀具损伤的种类和影响因素,并提出刀具损伤优化设计的方法。
一、刀具损伤的成因分析刀具损伤是机械加工过程中常见的问题。
其成因主要包括切削力、热力、机械冲击、化学腐蚀和磨损等因素。
切削力是导致刀具损伤的根本原因,它会产生局部高温和应力集中,从而导致刀具表面磨损、断裂和塑性变形等问题。
热力则是由于切削过程中的高温引起的,其影响主要表现为刀具焊接和刀具表面热势能的改变。
机械冲击是刀具在机械加工过程中受到突然外力冲击所引起的损伤情况,而化学腐蚀则是由于介质中存在的酸碱盐等腐蚀性物质对刀具的侵蚀引起。
不同的损伤成因对刀具的损伤形式和程度有着不同的影响。
二、刀具损伤的种类刀具损伤的种类包括磨损、断裂和塑性变形等。
磨损是刀具最为常见的损伤形式,它分为刃磨损、侧刃磨损和边角磨损等。
刃磨损是由于刀具与工件表面的摩擦而引起的刀具刃口磨损,侧刃磨损则是由于切削力作用引起的刀具侧面磨损。
边角磨损则是刀具边缘和角部的磨损形式。
断裂是指刀具在加工过程中由于应力集中或外力作用而发生断裂,此时刀具无法继续使用。
塑性变形是指在切削过程中刀具受到塑性变形而形成的畸变现象,使刀具表面粗糙。
三、刀具损伤的影响因素刀具损伤的影响因素有很多,主要包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。
切削速度的增加会引起切削热量和切削力的增加,从而加剧刀具磨损的程度。
进给速度的增加会导致切削力的增加,增大了刀具的磨损和断裂的概率。
切削深度的增加会引起切削力的增加,并增加了刀具的磨损和断裂风险。
刀具材料的选择和刀具几何形状对刀具损伤有着重要的影响。
不同材料的刀具在加工不同材料的工件时表现出不同的损伤特点。
四、刀具损伤的优化设计方法为了减少刀具损伤,提高机械加工过程的质量和效率,可以采取一些优化设计的方法。
机械加工过程中刀具磨损分析与优化

机械加工过程中刀具磨损分析与优化导论在机械加工过程中,刀具的磨损问题一直是制约加工质量和效率的关键因素。
刀具磨损会导致加工精度下降、表面质量变差,甚至可能导致刀具断裂等问题。
因此,对于刀具磨损的分析与优化显得尤为重要。
本文将从刀具磨损的原因入手,深入探讨刀具磨损的分析方法和优化策略。
一、刀具磨损的原因刀具磨损的原因可以归结为机械因素和化学因素两个方面。
1. 机械因素机械因素是指切削过程中产生的剪切力、挤压力和磨擦力等力的作用下,刀具与工件之间产生的磨损。
切削过程中,刀具不断与工件接触,受到高速摩擦和冲击力的作用,导致刀具表面出现磨擦热和弯曲变形,进而形成磨损。
2. 化学因素化学因素是指在切削过程中,刀具与工件接触时产生的化学反应导致刀具磨损。
在高温、高压、高速的切削环境下,刀具表面容易与工件表面发生化学反应,形成化学反应层。
这些反应层会改变刀具表面的性质,引起刀具的磨损。
二、刀具磨损的分析方法针对不同的刀具磨损类型,需要采用不同的分析方法进行评估和分析。
常见的分析方法包括显微观察法、扫描电子显微镜(SEM)分析法、X射线衍射(XRD)分析法等。
1. 显微观察法显微观察法是一种直观的分析方法,通过肉眼或显微镜观察刀具表面的磨损情况,判断刀具磨损的类型和程度。
这种方法简单易行,但只能提供表面信息,对于隐蔽的磨损现象了解有限。
2. 扫描电子显微镜(SEM)分析法SEM分析法是一种常用的表面形貌和微观结构观察手段。
通过SEM可以观察到刀具表面的微观形貌,分析刀具磨损的特点和原因。
该方法可以提供高分辨率的图像,能够帮助判定磨损类型,并进一步了解磨损机制。
3. X射线衍射(XRD)分析法XRD分析法可以通过测量刀具表面的X射线衍射谱图来分析刀具磨损的类型和成因。
在刀具磨损过程中,刀具材料可能会发生晶体结构的改变,这些改变可以通过XRD分析得到。
通过分析XRD谱图,可以判断刀具材料的相变和晶体结构的演变,探究刀具磨损的机理。
内孔去刀纹的方法

内孔去刀纹的方法
内孔去刀纹是加工过程中常见的需求,它可以使内孔表面更加光滑、平整。
下面介绍几种常见的去刀纹方法。
一、研磨法
研磨法是内孔去刀纹的常用方法之一,它可以通过磨削的方式将内孔表面的刀痕去除。
具体操作步骤如下:
1.选择适当的砂轮和砂纸,并将其安装到砂轮机上。
2.将砂轮与砂纸轻轻地放入内孔中,注意不要过度磨削。
3.反复进行磨削,直到内孔表面光滑无刀痕。
二、电解抛光法
电解抛光法是利用电解作用将内孔表面的刀痕去除的方法。
具体操作步骤如下:
1.准备好电解抛光液,将其倒入内孔中。
2.连接电源,开启电流,将电流通过内孔表面。
3.反复进行电解抛光,直到内孔表面光滑无刀痕。
三、化学抛光法
化学抛光法是利用化学反应将内孔表面的刀痕去除的方法。
具体操作步骤如下:
1.准备好化学抛光液,将其倒入内孔中。
2.静置一段时间,待化学反应完成。
3.将内孔表面清洗干净,直到内孔表面光滑无刀痕。
总之,内孔去刀纹的方法有很多种,需要根据具体情况选择合适的方法。
同时,在操作过程中,需要注意安全,避免发生意外。
机械加工过程中的表面质量与刮痕分析

机械加工过程中的表面质量与刮痕分析机械加工是现代工业生产中不可或缺的环节,而表面质量是评判一个产品质量的主要指标之一。
而在机械加工过程中,不可避免地会产生各种刮痕。
因此,对于机械加工过程中的表面质量与刮痕分析的研究具有重要意义。
本文将就机械加工过程中的表面质量和刮痕问题进行深入探讨。
1. 表面质量的重要性表面质量是指产品外部表面特征和性能的好坏程度。
对于外观要求较高的产品,表面质量的好坏直接关系到产品的外观效果,影响着产品的市场竞争力。
而对于一些机械零部件等功能性产品,表面质量的好坏则会直接影响到产品的性能和使用寿命。
因此,提高机械加工过程中的表面质量成为当今工业生产中亟需解决的问题。
2. 刮痕的产生原因刮痕是指在机械加工过程中由于各种原因导致表面出现明显的痕迹。
刮痕的产生原因主要有以下几点:(1)机械加工条件不当:机械加工过程中,如果刀具的刃口磨损严重、进给速度过快、切削液不足等会导致机械零件表面产生较大的刮痕。
(2)工件材料不合适:一些工件材料具有较高的硬度,对于加工难度较大,容易产生刮痕。
(3)切削液的选择:切削液作为机械加工过程中的重要润滑剂,在选择以及使用不当时容易对工件表面产生刮痕。
(4)刀具磨损:由于机械加工过程中刀具的磨损会导致刀具刃口的不规则,进而产生刮痕。
通过分析刮痕产生的原因,可以针对性地采取相应的措施来减少刮痕的发生。
3. 表面质量评估方法对于机械零部件等工件的表面质量进行评估,可以采用以下几种方法:(1)肉眼观察法:即通过直接肉眼观察工件表面的质量进行评估。
这种方法直观简便,但是受到人眼的主观因素影响较大。
(2)光学测量法:通过光学显微镜、投影仪等光学设备对工件表面进行放大观察和测量。
这种方法可以较为准确地评估表面质量,但是对设备的要求较高。
(3)表面粗糙度测量法:通过测量工件表面的粗糙度参数来评估表面质量。
常用的表面粗糙度参数有Ra、Rz等。
这种方法简便易行,但是无法直接评估表面的外观质量。
机床加工刀具磨损机理分析及优化

机床加工刀具磨损机理分析及优化机床加工刀具是在日常生产中不可或缺的道具,工具磨损是机床加工中一项常见的问题。
尽管磨损是机床加工中的一个自然现象,但是机床加工如何减少刀具磨损是提高生产效率和降低成本的关键,因此,本文将从机床加工刀具的磨损机理入手,对刀具磨损进行深入分析,并提出优化策略。
一、机床加工刀具的磨损机理分析机床加工刀具是加工的核心,它们的性能直接影响到加工效率和加工质量。
而我们在使用机床加工刀具过程中很容易遇到的一个问题便是刀具的磨损。
造成这种现象的原因有很多,但主要的原因是磨损机理的不同。
在机床切削加工中,刀具的磨损可归结为以下几类:1.磨碎磨损磨碎磨损是机床切削加工中一种常见的磨损形式,主要表现为刀脚磨碎,刀型改变,刃口边缘出现小齿,甚至出现龟裂、断裂等现象。
这种磨损的主要原因是由于硬度较大的工件材料与刀具接触面产生的大面积磨擦接触,导致刃口磨碎。
2.刃口磨损刃口磨损是机床加工刀具的另一种常见的磨损形式,它主要是由于在切削加工中,刀具的刃口会与工件之间不断的接触和磨擦,在这个过程中不断摩擦导致材料的剥落或者是硬质夹杂物切削沿着刃口,最终导致刃口退化、破坏。
3.焊接磨损焊接磨损主要是指在高速摩擦中产生的粘接,再与工件接触面分离时,导致孔壁坍塌或者是沿着工件剥落的磨损现象。
其主要原因是由于接触面温度过高,导致接触面产生局部熔化,使熔融二者接触面,然后再极力摩擦的过程中焊接起来。
由于接触面分离时,焊接点难以分离,导致工件表面的材料剥落或刀具焊接断裂。
以上是常见的刀具磨损机理,但机床加工刀具磨损还有很多其他的机理,这些机理的出现都影响着机床加工刀具的使用寿命,因此降低这些问题的发生,是提高机床加工刀具使用效率的关键所在。
二、机床加工刀具磨损的优化策略根据磨损机理,我们可以制定一系列优化策略。
1.选择合适的刀具材料机床加工刀具的选择是非常重要的,在选择时,需根据磨损类型选择合适的刀具材料。
如在刀脚磨碎问题上,应选择抗弯强度与硬度高的刀具材料。
数控机床加工出现刀痕的预防与改善

数控机床加工出现刀痕的预防与改善作者:陈坚来源:《数字化用户》2013年第21期【摘要】本文围绕数控机床加工过程中,所出现刀痕问题的预防以及改善这一中心问题展开了深入的剖析与讨论,望能够引起工作人员的特别关注与重视。
【关键词】数控机床刀痕预防改善机械加工行业的飞速发展使得各方对于机械加工零件的质量要求越来越高。
数控机床加工过程当中,刀痕问题是关键性的质量缺陷之一,不但会使得零件的质量无法得到有效保障,同时也埋下了严重的安全隐患,需要及时处置。
本文即对刀痕的预防与改善问题做详细分析。
一、刀痕的概念及其产生原因分析在数控加工作业实施的过程当中出现刀痕现象,对于部分加工孔而言,其所造成的后果是极其严重的,甚至会对整个发动机的运行性能产生极为不良的影响。
举例来说,缸盖水闷盖孔可能会受到最终加工过程当中,孔壁刀痕问题的影响,而导致所加工并投入运行的缸盖出现密封性能方面的缺失,引发漏水等安全性隐患。
这也会使得整个数控加工的作业质量大打折扣,应当引起相关工作人员的重点关注。
结合实践工作经验来看,在数控加工过程实施中,可能导致零件出现刀痕现象的原因所多个方面共同作用的结果,主要涉及到以下几点:(1)设备方面的因素:主要是指主轴部位、主轴拉刀杆部位、工作台夹紧工装部位、丝杆部位出现的异常运行因素;(2)刀具方面的因素:主要是指刀具自身在钢性、导条长度等方面粗壮奶的局限,以及加工过程当中,出现的粘屑、以及积削瘤问题;(3)工艺方面的问题:主要是指不合理的工艺安排(例如走刀路径的安排存在重复问题,加工平面重复性加工产生接刀痕);(4)毛坯方面的问题:主要是指毛坯材料在自身硬度方面存在一定的问题。
二、刀痕的预防与改善措施分析相关技术、设备、以及工艺不断发展更新的背景之下,大量传统技术条件下无法避免的刀痕问题都能够得到良好的避免,通过对加工方式、退刀方式、以及刀具过程控制等相关环节技术的综合应用,对于数控机床加工过程当中,可能出现的各种刀痕问题均有良好的预防与改善价值。
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作者:许伟达文章来源:上海通用汽车有限公司AI10 增刊点击数:713 更新时间:2010-5-19图1 缸盖导管的退刀痕加工孔的退刀痕是孔加工过程中的一种失效模式。
了解机加工中孔的退刀痕的形成原因以及消除方法,掌握预防控制的手段,可以在实施生产运作过程中有效消除退刀痕的出现,获得满意的产品加工质量,提高生产效率。
发动机、变速箱上一些重要孔的标注上一般都会有加工粗糙度的特定要求,加工孔最终达到工艺要求这是机加工的加工目的。
但是,机加工过程中由于各种潜在失效原因的存在,有时候加工孔避免不了出现一些缺陷,如孔壁出现拉毛、挤痕、振纹、发黑和鳞刺等,有时当孔加工结束以后还会出现退刀痕现象。
因此,作为现场技术支持人员,我们了解加工孔的一些缺陷,如退刀痕这种缺陷的常见形式、潜在的失效、形成的原因以及消除的方法等,可帮助我们在实际生产中避免和消除这种退刀痕现象,达到对现场的快速响应支持目的,满足产品的加工质量,提高生产效率。
已加工孔壁出现深痕,我们首先要确认深痕是进给时出现还是退刀时出现?判别的方法就是看已加工孔壁上面的深痕间距/深痕轨迹。
就单刃镗把为例,假如退刀时主轴还在旋转,需观察退刀时的每转移动量与进给时的刀具每转进给量?值,方可知道其是进给时出现还是退刀时出现。
根据孔加工刀具在退刀时主轴是否处于旋转状态,其退刀痕会有两种形式:螺旋退刀痕是主轴在旋转情况下出现的缺陷。
螺旋退刀痕根据退刀痕的宽度又分为两种:(1)螺旋线退刀痕。
螺旋线退刀痕因造成的失效原因不同,出现的螺旋线有整圈退刀痕和单边局部退刀痕,即整个孔壁都存在退刀痕和局部孔壁的定向位置上存在退刀痕,这都是刀尖在退出已加工孔时所碰到的痕迹。
(2)螺旋带退刀痕。
图1 为缸盖导管的退刀痕,亮的孔壁为孔加工的结束状,暗色带为退刀痕。
螺旋带退刀痕是一种刀具副偏角很小、刀杆刚性极差且刀具副切削刃锋利的刀具才会出现的现象。
退刀痕还会因孔径的尺寸变化而出现螺旋带的宽度变化,从图 1 可以看到螺旋带的退刀痕宽度是随着距离的变化而变化,这就是加工孔存在喇叭口的原因导致退刀痕出现宽度变化,孔径越小位置退刀痕越宽。
图 2 粗加工退刀痕直线退刀痕是孔加工结束,在主轴停转的情况下,加工孔刀具实施退出已加工孔时,刀尖碰到已加工孔壁所造成的直线深痕。
就粗加工孔来说,孔壁出现退刀痕对零件的最终质量影响不大(见图 2 的粗加工退刀痕),这种形式的退刀痕在进行最终加工时一般都能加工掉;而孔在最终加工时出现退刀痕,对有些加工孔来说其严重度就上升了。
如凸轮轴孔因为退刀痕的存在,在与凸轮轴配合时因其孔增加了贯穿孔壁的轴向退刀痕而形成了卸油压的通路;又如缸盖的水闷盖孔因为最终加工的孔壁出现贯穿的退刀痕,从而导致水闷盖压装以后密封效果下降,出现漏水风险等。
所以,加工孔一旦出现退刀痕,其重要孔的失效后果就是密封效果下降、卸油压、卸气压、漏水和漏油等。
孔加工结束后孔壁出现退刀痕,其造成的原因是多方面的。
加工的方式、刀具、设备和毛坯等其中之一一旦失效原因出现都可能会引起加工孔壁出现退刀痕,而造成的原因差异性同样会有退刀痕的差异性。
退刀痕的螺旋线与直线的差异、整圈与局部的不同、左右与上下的区别等都是失效原因的差异而造成这种退刀痕的差异。
具体分析如下:(1)刀具本身存在缺陷。
如孔加工刀杆刚性差,又选择了较小的主偏角,这样加工过程中易造成刀杆出现摆动量而让刀加工,待孔加工结束刀杆又出现回弹,在刀杆退出来时刀尖碰到已加工孔壁而出现退刀痕(见图1);铰刀刀具的多刃口径向跳动大(包括多刃口镗刀),导致退刀时突跳刃口碰到已加工孔壁而出现退刀痕等。
这些都是刀具本身原因造成退刀痕出现,这种缺陷往往都是整圈的退刀痕现象。
(2)刀具使用中产生的缺陷。
如加工过程中出现刀刃粘屑,前刀面出现积屑瘤,镗刀片的固定螺钉松动,带导条镗杆其导条的破损等,都将导致退刀时出现退刀痕。
(3)刀具安装上的缺陷。
当在CNC 加工中心上使用比较重的镗把时,刀具的自重往往会造成孔壁下部的局部退刀痕。
其原因为刀具安装在主轴上时,由于主轴的拉刀手对刀柄的轴向拉力抵消不了刀杆的自重所产生的刀杆头部下沉,这样主轴在旋转着退出加工孔时,其刀尖还是碰到了加工孔的下半部孔壁而出现退刀痕;另外,刀杆夹持不合适或伸出过长而弯曲、刀具的倒锥量太大以及刀具偏离中心等,这些安装缺陷也将造成加工过程中出现退刀痕。
(4)刀具使用不合理。
加工孔刀具的使用寿命设定不合理,如已经钝化了的刀具刃口还在继续使用,虽然加工孔的孔径、粗糙度及相关的形状位置公差都满足工艺要求,但是刃口的钝化直接反映在加工刀具对孔壁的挤压上,从而导致孔加工结束后孔壁出现回弹量,导致孔加工刀具的刀尖在退出时碰到已加工孔壁而出现退刀痕。
这种失效出现的退刀痕一般都是整圈的退刀痕。
图 3 Valenite 的缸孔半精镗、精镗的组合镗把设备也会导致加工孔出现退刀痕,主要涉及三部分,即主轴、滑台和床身。
(1)主轴。
当主轴磨损加剧时,其径向跳动也上升。
特别是主轴的前轴承间隙过大而导致径向跳动上升,这时进给与退刀时的速度变化,其受力同样出现变化,造成主轴前端退刀比加工时出现向外倾斜而形成退刀痕。
这时出现的一般是整圈的退刀痕现象。
(2)滑台。
滑台原因造成退刀痕其表象一般都是左/右的局部退刀痕。
其主要原因有两个:一是,导轨配合精度存在问题,即滑台的塞铁、压板间隙调整偏大或使用时间一长出现间隙偏大。
滑台在丝杠的旋转运动转换为直线移动过程中,丝杠的螺旋角与滚珠会产生一定角度的分力,使滑台在直线移动时还受到一个径向的分力;而这滑台在进给与退回时受到的是两个不同方向的分力,这时假如滑台的塞铁/压板间隙的松紧程度不合适,直接会影响到滑台的偏斜;滑台一旦超出偏斜允许值则主轴上的刀具在退出时跟着出现水平方向的偏斜而形成退刀痕。
二是,因滑台的铸造材质其致密度一般都不是很均匀,所以滑台的左右往往会出现质量上的差异,这样当丝杠推动或者拉动滑台时,因滑台与床身导轨侧面的间隙原因,滑台前进与后退都会出现微小的摆动,这微小的摆动直接影响到主轴上面的刀具与已加工孔壁相对位置的变化而直接造成退刀痕的出现。
(3)床身。
床身的底脚支撑是否全部是“硬”支撑也是引起退刀痕的因素之一。
如四个支撑脚其中一个偏软,那主轴退回时同样会影响到床身的轻微颤动,造成刀具进给与退回的轨迹变化而出现退刀痕。
工艺安排不合理也会造成退刀痕的出现。
如镗孔刀具的主偏角在选择较小的情况下,单边加工余量又设定比较大时,直接造成加工以后的孔壁回弹量上升,因而在刀具退回时出现整圈的退刀痕。
加工材料的四周弹性变形差异性影响刀具的退刀痕。
如有些加工孔的孔壁其四周的孔壁厚度不一样,导致镗把加工过程中,孔壁出现让壁现象,待孔加工结束,那薄壁又出现回弹,这时这个区域的孔壁与退回的刀尖接触而出现局部的退刀痕。
随着设备、刀具的制造技术和加工工艺的不断改进,很多以前难易避免的退刀痕现在都可以通过设备、刀具的一些特有功能和生产过程的控制来消除。
根据专机线或CNC 加工中心的不同特性,目前消除退刀痕的方法有以下几种:一些孔类的传统推镗加工现已采用拉镗的加工形式来完成,这样避免了推镗以后的退刀痕出现。
这种加工形式一般使用在专机线上,如凸轮轴孔采用拉镗加工;而在CNC 加工中心上则是加工孔径比较大的孔类上使用,如缸体上的缸孔精加工等。
退刀方式的改变就是利用刀具的位移来避免刀具在退出时,刀尖碰到已加工孔壁的方式。
(1)主轴位移。
对于孔加工刀具,一些没有导条结构的单刃刀具目前在CNC 加工中心上都会采用主轴位移的形式来避免刀尖碰到已加工孔壁。
退刀时主轴准停然后沿X 轴或Y 轴偏移0. 2~0. 5mm,再退回主轴的形式来避免刀尖碰到孔壁。
(2)主轴准停。
这是主轴不能够采用位移时的操作方法,适合带导条的单刃镗把刀具、镗把需在托架支持下使用的刀具等。
如带导条的镗把在CNC 加工中心上加工孔以后,主轴采用准停的功能,将主轴上面的镗把刀尖定向在镗把的最上面,然后在主轴停转、冷却液关闭下退出已加工孔,这样镗把的自重往往会降低刀尖对已加工孔壁的接触度而消除刀尖对已加工孔孔壁的退刀痕出现;在专机线上面采用准停,也是将镗把上面的刀尖定向在镗把的最上面,接下来利用专机线的输送杆上抬,使零件的加工孔上部孔壁与刀尖出现一定的间隙,然后实施镗把退出已加工孔壁,消除刀尖与已加工孔壁的接触。
加工孔退刀痕的消除就刀具本身来说,就是改变刀具上的刀尖与加工孔壁的相对距离,因此刀尖的缩回技术和刀具拉镗加工的形式越来越成为避免退刀痕出现的有效手段。
如欧玛(URMA)镗刀的精镗刀可以横向移动±1. 5°,当一个精镗刀+1. 5°,另一个精镗刀-1. 5°时,于是产生相位差,镗刀可以安全退刀而无退刀痕;又如Valenite 的缸孔半精镗、精镗的组合镗把(见图3),其精镗结构就是通过输入的压缩空气推动镗杆内的拉杆,拉杆推动一套楔块结构,把精镗小刀夹顶到精加工的尺寸,然后主轴后退实施拉镗加工,避免加工孔的退刀痕出现,这种刀具新功能的应用目前在汽车制造业越来越广泛。
现有的刀具在正常使用过程中,依据刀具的失效原因,建立正常合适的刀具使用寿命,满足刀具的调整质量,消除刀具因人为因素而造成的失效原因出现等。
设备的主轴振动加剧,滑台与导轨的配合间隙偏大都是会造成退刀痕出现的原因。
因此设备做好TPM、PM 工作是避免出现退刀痕的日常控制措施。
冷却液的润滑作用在加工孔中是非常重要的介质。
当冷却液的压力与浓度满足加工需求时,往往能够避免刀尖粘屑和前刀面形成积屑瘤,特别是加工铝合金零件时更应该注意冷却液的浓度和压力是否在正常控制范围内。
加工孔的退刀痕是孔加工过程中的一种失效模式。
因此,为了提高产品的加工质量,依据掌握的方式方法来实施有效的控制,满足加工过程中的孔壁质量要求。
利用退刀痕的消除方法在项目同步设计时得到合理应用;掌握预防控制的手段,在实施生产运作过程中消除退刀痕的出现,最终达到用户满意的对生产现场技术支持的目标和产品加工质量的满足。