机加工孔退刀痕浅析

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机加工孔的退刀痕浅析

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

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

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

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

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。

铰孔加工常见的问题及解决措施

铰孔加工常见的问题及解决措施
铰孔加工常见铰的问题及解决措施
序号
问题
解决措施
1
孔径变大
(1)减小铰刀直径
(2)铰刀的中心没有对准工件的中心,提高铰刀与铰孔的同轴度
(3)铰刀径向跳动过大,好的径向跳动是铰削成功的关键
(4)铰刀的柄部存在碰撞划痕
(5)使用套管、套筒时,锥柄部应该保持干净,无杂物
(6)出现积屑瘤,使用合适的切削液,调整切削条件
7
铰刀的柄部破损
(1)柄部的硬度是否足够,太低可能会导致疲劳或变形;太高可能会破损
(2)检查刀柄与套管的配合是否不良,不要使用有缺陷的刀柄
8
寿命较短
(1)提高铰刀的刃部硬度
(2)铰刀的刃部采用高级材料
(3)检查切削液
(4)采用软氮化等表面处理
(5)将直刃改为螺旋刃
(6)综合检查影响铰刀加工精度的各因素
(8)确定铰刀倒锥与被加工材料是否匹配
(9)适当增大刃带宽和刃背宽
5
孔的加工精度较差
(1)铰刀退刀时,应向同一方向旋转的同时拔出,绝不可反转
(2)降低转速
(3)增加刃数
(4)适当扩大刃带宽增强导向性能和挤压效果
(5)通过表面处理增加润滑性
(6)选择合适的切削液
6
铰刀出现折断、烧伤
(1)导孔在铰削前存在缺陷,比如说导孔直线度较差
(4)调整导孔与铰刀的同轴度
(5)确保铰削余量均匀
4
孔的精加工面表面粗糙度较差
(1)铰刀切入部的表面粗糙度太差
(2)降低转速
(3)确保铰削余量正确。太大或太小都会导致表面粗糙度变差
(4)确定铰刀的容屑槽足够,避免切屑的堵塞
(5)增大铰刀切入部的后角
(6)切入部及刃带面有无熔着物

数控车床常用的三种退刀路线举例讲解

数控车床常用的三种退刀路线举例讲解

数控车床常用的三种退刀路线举例讲解数控机床加工过程中,为了提高加工效率,刀具从起始点或换刀点运动到接近工件部位及加工后退回起始点或换刀点是以G00(快速点定位)方式运动的。

考虑退刀路线的原则是:第一、确保安全性,即在退刀过程中不与工件发生碰撞;第二、考虑退刀路线最短,缩短空行程,提高生产效率。

根据刀具加工零件部位的不同,退刀路线的确定也不同。

数控车床常用以下三种退刀路线:(1)斜向退刀路线斜向退刀路线(如图1所示)行程最短,适合于加工外圆表面的偏刀退刀。

图表 1图1斜向退刀路线(2)径、轴向退刀路线径、轴向退刀路线是指刀具先沿径向垂直退刀,到达指定位置时再轴向退刀。

图2所示的切槽加工即采用此类退刀路线。

图表 2图2 径、轴向退刀路线(3)轴、径向退刀路线轴、径向退刀路线的顺序与径、轴向退刀路线刚好相反。

图3所示的镗孔加工即采用此类退刀路线。

图表 3图3 轴、径向退刀路线3、设置换刀点设置数控车床刀具的换刀点是编制加工程序过程中必须考虑的问题。

换刀点最安全的位置是换刀时刀架或刀盘上的任何刀具都不与工件或机床其它部件发生碰撞的位置。

一般地,在单件小批量生产中,我们习惯把换刀点设置为一个固定点,其位置不随工件坐标系的位置改变而发生变化。

换刀点的轴向位置由刀架上轴向伸出最长的刀具(如内孔镗刀、钻头等)决定,换刀点的径向位置则由刀架上径向伸出最长的刀具(如外圆车刀、切槽刀等)决定。

在大批量生产中,为了提高生产效率,减少机床空行程时间,降低机床导轨面磨损,有时候可以不设置固定的换刀点。

每把刀各有各的换刀位置。

这时,编制和调试换刀部分的程序应该遵循两个原则:第一,确保换刀时刀具不与工件发生碰撞;第二,力求最短的换刀路线,即所谓的“跟随式换刀”。

机加工孔的退刀痕浅析

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。

刀具结构对退刀槽加工质量的影响

刀具结构对退刀槽加工质量的影响

刀具结构对退刀槽加工质量的影响[摘要]本文是以某齿轮泵壳体退刀槽的实际加工为例,从切削刃数量、副偏角数量及角度三个方面,研究刀具结构对退刀槽加工质量(是否清根及表面粗糙度)的影响,为解决退刀槽无法清根及其表面粗糙度差的问题提供解决思路,为类似零件加工提供理论依据和方法借鉴。

关键词:退刀槽;清根;表面粗糙度;切削刃;刀具副偏角1 引言退刀槽是在机械加工中,如车削内孔、车削螺纹时,为便于退出刀具,并将零件加工到毛坯底部,常在加工面末端,预先加工退刀的空槽。

退刀槽一方面是便于加工的刀具退刀,另一方面是为了避免根部圆形状角影响装配,确保装配时相配合的零件端面靠紧。

因此,若退刀槽无法清根、表面粗糙度差,将直接影响相邻配合零件是否装配到位。

本文是以某齿轮泵壳体退刀槽的实际加工为例,研究刀具切削刃的数量、副偏角的数量及角度对退刀槽加工质量的影响。

2 现状及原理分析2.1 现状图1 某壳体退刀槽图样要求与加工实物对比图某齿轮泵壳体“8字”型孔内装有精密轴承及主、从动齿轮,该结构使低压燃油进入燃油齿轮泵增压,经换热器换热后提供给燃油调节器。

若该壳体组件“8字”型孔底部退刀槽未能清根(见图1)或底面表面粗糙度差,将会导致装配时精密轴承不能装配到底,影响行程或致使力矩不合格,从而无法保证产品性能,更有甚者将导致齿轮偏磨、抱死,造成严重质量事故。

然而实际加工时,确实存在“8字”型孔底部退刀槽无法清根的情况,因此解决此问题具有一定的实际意义。

2.2 原理分析通过头脑风暴,从人、机、料、法、环、测六个方面,对影响退刀槽加工质量(无法清根及表面粗糙度差)的因素进行分析,共得到了11个末端因素:包括零件清洁度差、责任心差、测量设备落后、刀具主轴移动精度误差、设备精度引起的进刀误差、工装定位误差、刀具制造误差、刀具磨损、槽刀切削刃较多、槽刀副偏角角度较小及槽刀单侧副偏角数量少。

通过对11个因素进行分析,前8个因素都可以通过管理手段消除影响,焦点集中在槽刀切削刃较多、槽刀副偏角角度较小及槽刀单侧副偏角数量少三个因素上。

基于NX8软件的后置处理中孔加工退刀方式研究

基于NX8软件的后置处理中孔加工退刀方式研究
N X 8软件的所有编程刀位 文件 在进行 后处理 时 ,
是 以相应 的事 件 形 式 把信 息 传 递 给 N X后 处 理 器 ,
N X后处理器再使 用这些 事件生 成相关 的 m o m变 量。 孔加工退刀变量 主要有 以下几个 :
( 1 )m o n—c r y c l e — r e t r a c t —m o d l e :获 取 编 程 时
工件相撞 。
2 基于 N X 8软 件 的孔加 工后 置 处理 开发 2 . 1 退 刀方式 分析 分析上述 实例分 析可知 ,设 置 “ R t r c t o ”为 “ 设
置为空 ”和 “ 距 离 ” 两种方 式 的操作 在后 处理 生成
的N C代 码 ,机 床在执 行时 存在撞 刀或 是过切 问题 , 其原 因有两点 :( 1 )编程 的刀位刀文件存 在先定位 坐标再定位 和 Y 坐标 ,而在机床在执行孔加 工循环 时是先定位 和 Y 坐标 ,再 定位 z9 G81 X0 . O Y0 . 0 Z 一2 3 . 3 0 3 R3 . G 98 G8 1 X2 5. Y 一7 . 5 Z 一2 3 . 3 0 3 R 一7 . Y7 . 5 G8 0
分析可知 , “ R t r c t o ” 使用 “ 设 置 为空 ” 和 “ 距 离” 两种方式 的操作所产生的 N C代 码相 同 ,均 与编 程时退 刀不一致 ,机床在执行程序时会造成刀具与工 件相撞 ; “ R t r c t o ”设置 为 “自动” 的操 作产 生 的 N C 代码 与编程一致 ,机床在执行程序时不会造成刀具与
设置 “ 自动 ”生成 的 N C代码 3 :
G9 8 G 81 X 一2 5 . Y 一7 . 5 Z 一2 3. 3 0 3 R 一7 . F 2 5 0 .

机床加工刀具磨损分析

机床加工刀具磨损分析

机床加工刀具磨损分析机床加工中,刀具的磨损是一个常见且不可忽视的问题。

刀具磨损严重影响加工质量和效率,因此进行磨损分析并采取相应的措施是至关重要的。

本文将对机床加工刀具的磨损进行详细的分析与讨论。

一、刀具磨损的类型机床加工刀具磨损主要表现为刃磨损和刃破损两种类型。

刃磨损是指刀具切削边缘的磨损现象,主要包括刀尖磨损、刀面磨损和刃槽磨损。

刃破损是指刀具切削边缘产生裂纹、缺口、刃口崩塌等损坏情况。

刀具磨损的形成原因很多,主要有硬度不够、切削速度过高、切削力过大、材料疏松等。

不同类型的磨损对加工的影响程度也有所不同。

二、刀具磨损的分析方法1. 直观检查法直观检查法是最常用、最简便的磨损分析方法。

通过肉眼观察刀具切削边缘的磨损情况,如刃口破损、刀尖磨损程度等,来判断刀具的磨损情况及原因。

但这种方法无法准确地量化磨损程度,只能作为一个粗略的指导。

2. 测量法测量法是通过使用显微镜、刀具磨损测量仪等设备对刀具进行精确测量,以获取刀具磨损的具体数值。

测量法可以准确地获取磨损的数据,帮助分析磨损原因,并根据测量结果进行相应的修复或更换。

3. 试切法试切法是通过在同一工件上使用新刀具和已磨损的刀具进行切削试验,对比两者的加工质量和加工效率来评估刀具的磨损情况。

试切法能更直观地看出刀具磨损对加工的影响,并为切削参数的调整提供依据。

三、刀具磨损分析与处理在进行刀具磨损分析时,我们首先需要确定磨损的类型和程度,然后找出磨损的原因,并根据具体情况采取相应的处理措施。

对于刃磨损,可通过调整切削参数,如降低切削速度、减小切削力等,在一定程度上减缓刃磨损的速度;对于刃破损,需要对刀具进行修复或更换。

此外,刀具的润滑和冷却也对磨损有一定的影响。

适当的刀具润滑剂和冷却液的使用能够减少刀具的磨损和热变形,提高切削质量和加工效率。

四、预防刀具磨损的措施除了采取相应的处理措施外,预防刀具磨损同样重要。

主要包括以下几个方面:1. 选用高质量的刀具材料,提高刀具的硬度和耐磨性;2. 合理设计刀具的几何参数,以提高切削效率和寿命;3. 控制切削速度和切削负荷,避免过高的切削速度和切削力导致刀具磨损;4. 定期对刀具进行检查和维护,发现异常及时修复或更换。

薄壁件接刀痕的分析及解决方案

薄壁件接刀痕的分析及解决方案

山西冶金SHANXI M ETALLURGY Total 179No.3,2019DOI:10.16525/14-1167/tf.2019.03.01试(实)验研究总第179期2019年第3期薄壁件接刀痕的分析及解决方案秦卫伟1,石斌2,刘波2,刘小飞2,刘步远3(1.山西工程职业技术学院,山西太原030009;2.晋西工业集团有限责任公司,山西太原030027;3.智奇铁路设备有限公司,山西太原030032)摘要:针对生产中薄壁零件加工后存在表面接刀痕和薄壁处发生变形的原因,提出改变装夹方式、装夹顺序以及优化刀具路径的方法,改善加工零件表面精度和加工尺寸精度。

通过不同方式刀具路径的对比,进而验证优化刀具路径来改善接刀痕现象的可行性。

关键词:薄壁件接刀痕装夹方式优化刀路中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1672-1152(2019)03-0001-03收稿日期:2019-05-11第一作者简介:秦卫伟(1982—),男,山西盂县人,在读工程硕士,实验师,数控铣工高级技师,研究方向为数控技术。

随着科技水平的不断发展和深化,以及生产、生活对产品要求的不断提高,产品设计的特征越来越复杂,薄壁件也随处可见,比如不断变薄的手机、笔记本电脑等产品。

薄壁类零件是机械制造行业中经常遇到的难加工零件,其外形复杂,制造精度要求高,往往加工工艺也比较复杂,如果工艺设计不合理,会造成产品薄壁处变形,加工表面接刀痕过大等现象,影响加工质量,甚至造成废品。

在薄壁件的零件加工中,现阶段广泛使用高速加工中心进行加工,以满足高精度尺寸和表面质量的要求[1]。

如何在高速加工中心上既能加工出满足精度要求的零件,又能体现高速加工中心的高效加工效率,就需要在加工工艺上进行深入的研究。

本文以一铝合金薄壁件为例,从加工工艺优化着手,在分析存在接刀痕的原因后,提出解决接刀痕的工艺优化思路[2-4]。

1铝合金薄壁件接刀痕现象分析1.1分析图纸该零件毛坯为铝合金型材,尺寸精度符合要求,毛坯示意图如图1所示。

机械加工刀具磨损特征分析

机械加工刀具磨损特征分析

机械加工刀具磨损特征分析随着现代制造业的不断发展,机械加工刀具的使用日益广泛。

机械加工刀具是将原材料加工成所需形状和尺寸的一种重要工具。

然而,随着使用时间的增加,机械加工刀具的磨损会使其性能下降,影响加工质量。

因此,对机械加工刀具的磨损特征进行分析有助于提高机械加工的效率和质量。

一、机械加工刀具的磨损分类机械加工刀具的磨损可以分为切削面磨损、切削刃磨损和刀身磨损。

切削面磨损是指切削面由于加工材料的高温和高压力,使刀具表面逐渐磨损和消耗。

切削刃磨损是指切削刃由于加工物料的磨损、切削力和热应力,使其边缘逐渐磨损和退化。

还有一种比较严重的磨损是由于冷却液质量不佳或冷却液的使用方法不当,造成刀身腐蚀、崩裂、变形等各种磨损的综合现象。

二、机械加工刀具的切削面特征分析对于刀具的切削面磨损,主要表现为以下特点:1.磨刃错误在使用过程中,由于切削刃的磨损不均匀或磨损过深,造成了磨刃形状失调的现象。

磨刃错误的表现是在切削表面上留下了多余的凸沟或凹槽。

2.磨痕和磨纹在加工高强度材料的时候,切削面与工件表面之间会出现严重的磨痕和磨纹,导致表面粗糙度增加和加工精度下降。

此外,磨痕和磨纹也会对工件的质量造成不良影响。

3.氧化和焊接高温和高压下,机械加工刀具表面的金属可能会发生氧化和焊接现象,导致表面光洁度下降,加工效率下降。

三、机械加工刀具的切削刃特征分析对于刀具切削刃的磨损,主要表现为以下几个特点:1.切削刃彻底消失在使用过程中,由于切削刃所处的位置过低或磨损过深,使得切削刃彻底消失,无法继续使用。

这时,需要及时对刀具进行更换。

2.切削刃后退由于材料的磨损、加工力和热应力的作用,切削刃的边缘会退后。

切削刃后退会导致切削力的增加,使机械加工过程变得不稳定,加工精度下降。

3.切削刃破损当切削刃遇到强力冲击或物料磨损较高时,严重时会导致切削刃破损,从而对加工质量产生不良影响。

四、机械加工刀具的刀身特征分析对于机械加工刀具刀身的磨损,主要表现为以下几个方面:1.破裂由于刀身的重复震动、材料过于脆弱或受到外力冲击,刀身可能会发生破裂。

浅析活塞外圆加工刀纹故障与检修

浅析活塞外圆加工刀纹故障与检修
◇ 科技之窗◇
科技 圈向导
2修
郑 耘
( 佳木斯市技工学校
【 摘
黑龙江
佳木斯
1 5 4 0 0 0 )
要】 在 日常生产工作 中, 经常会在车床大修之后 不久发动机 出现漏油、 漏气的现 象, 而且还会 时有 时无的发 出金属敲击的声音 。这些
在车床工作中 .正常情况下活塞外圆的加工刀纹是处 于清晰 、 均 外界干扰是一种毫无规律可说的活塞外圈加工刀纹故障现象 . 它 匀的旋转状态 . 但是 受到某种 外力或者 自身故障 的影 响之后 其会 产 的出现毫无规律可言 . 查找困难。 即便是有一定的规律 , 但是 因为干扰 生其他的变化 这些变化通 常都被称之 为刀纹不好 . 甚至引发扎 刀或 源查找 困难大而造成维护繁琐 这类故障的出现主要表 现在刀纹深浅 刀 纹 两 头 尖 者啃刀 , 最终造成整个车床工作中断 . 严重之时还会引发安全故障。 因 不 一 . 此, 我们有必要 对活塞外圆加工刀纹故障进行分析 , 以确保车床安全 、 3 . 检 修 方 法 稳定 运行。 在检修过程 中可用“ 望” 、 “ 闻” 、 “ 问” 、 “ 切” 的方法来判 断。 1 . 活 塞 外 圆 加 工 刀纹 结 构 可分两步判断 : 近几年来 . 多数 车床工作 者都采用 了数控车床 . 这类车床大 多都 第一步 : 拔掉计算机到功放箱上的 D A插头( 该插头接功放箱上 的 是有 E C K系列的数控活塞外 圆组成 的 .这种活塞外 圆在加工 的时候 “ 信号 ” 插座) , 功放上信号接地 , 依靠 功放 电机闭环刚度车活塞 。活塞 经常会遇到刀纹情况。 但是即便如此 . 这类设备因一体化程度高 、 工作 纹路好 , 故障在计算机 ; 纹路不好 , 故障在功放电机或机 械。 第 二步 : 采 死 刀架) , “自动” ( 精 车时要手 动进刀) 或“ 手动” 方式 加工正 效率高与投入成本低的优势得到人们的好评 . 同样这也迫 切要 求我们 用 副刀架( 在工作中高度重视刀纹引发的各种故障和问题 就活塞外圆加工刀纹 圆, 纹路好 故障在功放 电机 , 纹路不好 故障在机械 。常用工具有万用 结构分析 . 其具体如下 表、 示波器 。 1 . 1 活 塞 外 圆 加 工 刀 纹 结 构 3 . 1 速 度 反 馈 活塞外圆大多都是 由电机 、 速度传感器 、 差动式位移反馈 传感 器 、 ( a 1 拔 掉 直 线 电机 上 五 芯 插 头 , 用 万 用 表 电阻 挡 测 量 电机 五 芯插 座 f 2 ) 和3 ( 4 ) 脚问 的电阻 。 保证有在 6 O 9 0欧姆之 间。 信号流等结构组成 的 电机在整个活塞外 圆工作 中发挥着 核心作用 . 1 通常都是通过放大器 、 线路与 电机相连接 。此处 的电机 以直流电机为 f b 1 万用表电阻挡表笔一端接五芯插 座除 5 脚 以外任意一脚 , 另一 表笔接 电机机壳 . 缓慢推和拉 电机刀头 . 保证表指示值不动 . 即速度线 主, 由直线电机本体 、 线路 、 放大器等共 同组成 。 1 . 2工作原理 圈对地要求绝缘 良好 速度传感器顾名思义 . 它在车床 电机系统中的主要作 用就是控制 f c 1 速度传感器有问题或需要更换时 . 需要拆电机后面 中心处 的端 在拆卸时一定要小心 , 如果端盖较紧 . 可 以轻轻旋转几次 。拆 出来 机床 电机 的运转 速度 . 它是 由线圈和磁铁 组成 的一种 旋转机制 . 是利 盖 . 用同步磁场机理进行工作 的 在速度传感器正常运行 中 . 通过调节传 时要尽量垂 宜以防碰坏线圈 , 拆下 的端盖 内装 有磁铁 , 不要随意乱放 ! 以防铁削进入 一般不要将线圈拆下 . 如果线圈 比较脏可 以用较 小的 感器 中的电压来控制 电机 的转动速度 差动式位移反馈传感器 的运行原理与速度反馈原 理大致相同 . 是 气 吹一 吹 。 由于 速 度 线 圈 引 出线 很 细 . 在 观 察 该 线 出 口处 有 无 绝 缘损 发现 引线绝缘损坏要作绝缘处理 。 根据磁针在 电机部件 中的运动轨迹来确定传感位移 . 同时根据线圈产 坏是需要较强 的照 明。 3 . 2位置传感器 生的 电压差动值来变换 电流 , 进而保证传动速度和 电压信号 的正常 。 信号流在 电机活塞运行 中也被称之为功放信号 . 是 根据接收机发 ( a 1 退 出加工程序 , 保证位置传感器反馈箱有 电。 r b 1 万用表电压档测位移箱上的“ 信号输出” 单芯插 座 , 此时显示的 出的信号和速度反馈信号 、 位移反馈信号处理和改变 的。在这类活塞 如果万用表显示 的电压值很大且推拉 电机刀头电压 外圈 中, 常 出现 的信号流主要表现在驱动正负组件 和直 线驱动组件两 电压 应是静 态值 无变化 . 说 明位移传感器绕组 断线 。 静态 电压接近于零伏时 , 再用力推 种. 根据 电机运动模式进行往 复运动 拉电机刀夹 . 此时表 上的数 字会大 幅度变化 , 如果 电压 变化很小 , 可能 2 . 活塞外圈/ J  ̄ - r 刀 纹 故 障 分 析 活塞外 圈在正常运行 中. 刀纹处 于一种 清晰、 均匀、 匀速旋转 的状 磁 针 断 裂 ( c 1 关掉反馈箱上 的 电源 , 拔 掉电机上 的七 芯插头 , 用万用 表电阻 态, 但 其 一 旦 受 到某 种 原 因 的影 响 . 必 然 会 发 生 变化 , 这种刀纹变化主 保证绕 组正常。 要表现在挖刀 、 起线 、 暗纹 等。在这种条件下 , 活塞表 面的刀纹表现 出 档根据测量各绕组 . 3 - 3 外 界 干扰 深浅不一 、 形 状各异 、 长 短差异等现象 , 甚至造成 整个机床运 行故障 , 任何 弱信号传输 过程受到 强信号扰动都有 可能经功率放 器放大 给元件精确度造成影响 因此 . 我们在这里对其故 障的发生原 因进行 从 电机输 出并在 活塞上 留下痕迹 如果扎刀频 繁且 较深 , 可以操作设 详细 的分析 . 具体情况如下 备进入 自动加工 界面 。然后在 电机刀夹上装 千分表观察 表的摆动规 2 . 1 速度传感器 有时制冷设 备的启停也会 造成 扎刀。 除电网耦合过来 的干扰外 , 最 通常情 况下 . 机床 速度传感器 的工作环境 都十分复杂 , 极 容易受 律 . 这样的情况不 能单凭观察 , 应该结合 到周 围油污 的污染而造成反馈线 圈受损 。长期 在这 种状态下 , 速度传 有可能就是弱信号屏 蔽层损坏 . 感器 的信号传输必然会逐渐减 弱 . 线 圈的绝缘效果 日益下 降。 同时 , 机 测量来判断屏蔽是否 良好。请注意!电网的零线 与地线混接也会造成 床在 正常运行 中. 还会 产生各种金 属碎屑 . 这 些金属碎 屑一旦得不到 干扰 接地处理不当也会出现频繁干扰。

古玉学堂:玉器雕刻里的跳刀痕分析!

古玉学堂:玉器雕刻里的跳刀痕分析!

古玉学堂:玉器雕刻里的跳刀痕分析!观察工痕是鉴藏古玉的重要方法之一。

作为玩家,如果观察工痕眼力足够好,就基本上可以排除新作仿古。

道理很简单,因为新作仿古目的是比新工新玉赚更多的钱,而纯老工仿古效率低、难度高,如果新作仿古不能比新工新玉赚更多的钱,就难以驱使仿古者用纯老工去仿古,但是用新工仿古必然会留下许多痕迹。

现实中,很多朋友在鉴藏古玉时喜欢察看跳刀痕,本文专门谈一谈市场上仿古玉的跳刀痕。

一是低端仿古玉跳刀痕。

所谓跳刀,就是老工治玉用砣轮带动解玉砂磨刻纹饰,由于砣轮只能走直线不能转弯,所以在磨刻弧形线条时必须用许多短直线切圆。

还有一些长线条,在磨制时需要用几节直线来拼接,会留下接刀的痕迹。

目前来看,市场一些相对低端的仿古玉跳刀痕,其形状就不对。

典型的机器工痕上图这张图片是比较典型的机器工痕,那种一拱一拱的形状并不是跳刀痕。

下面这几张照片才是真正古玉的跳刀痕。

古玉跳刀痕古玉跳刀痕古玉跳刀痕古玉跳刀痕古玉跳刀痕古玉跳刀痕需要强调的是:不少古玉在刻动物眼睛等圆形图案时,用的是管钻带解玉砂磨削,这样的圆就不会有跳刀痕。

对这种情况:一是看其纹饰上弧线的跳刀痕,二是看工痕里面老化痕迹。

二是中端仿古玉跳刀痕。

中端仿古玉常用砂轮仿老工砣轮,辨伪的要害在于二者的磨削效率不可同日而语。

老工砣轮带解玉砂磨削玉胚效率比较低,砣子转好长时间才能磨出一点浅浅的痕迹,而电机带砂轮磨玉,给人感觉就像是切木头一样,随便一刀就切得挺深。

中端仿古玉“跳刀痕”上图从形状上看像是跳刀痕,这是常见的中端仿古手法。

下面是几张真品古玉跳刀痕,对比着看更容易看出差别。

真古玉跳刀痕真古玉跳刀痕真古玉跳刀痕真古玉跳刀痕真古玉跳刀痕观察这几张真古玉的跳刀痕,可以发现共同的特点是相对细密,每一刀都不会切割特别深。

下面再看两张中端仿古玉“跳刀痕”。

中端仿古玉“跳刀痕”中端仿古玉“跳刀痕”上图为两张仿古玉的跳刀痕,与上文中那两张仿古玉“跳刀痕”联系起来看,在形状上还是没有逃出机器工痕的框框。

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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。

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