鉸削工藝是用來使不銹鋼上的孔具有準確的尺寸精度和良好光潔度的一種機加工方法。這種方法是在已經經過鉆孔、鏜孔或穿孔操作而形成孔的基礎上完成的。各種不銹鋼的切削特性各不相同,為此鉸削必須根據加工的不銹鋼的種類,改變鉸刀的類型和角度。標準型鉸刀,無論是高速鋼制的還是焊有硬質合金刀頭的,都設計有直線形的或螺旋形的溝槽,通常都可以用來加工各種牌號的不銹鋼。有些情況下使用的刀是套裝的,可調和鑲裝刀頭。盡管上述各類鉸刀都可以對不銹鋼進行鉸孔,但是具有螺旋形溝槽的那一種鉸刀加工精度通常較高,對振動的敏感性較小,在鉸削深孔時,排屑能力較好。
對于絕大多(duo)數螺紋機(ji)床加(jia)工來說(shuo),建(jian)議使用(yong)短(duan)柱(zhu)螺紋機(ji)床鉸(jiao)刀(dao)。鉸(jiao)削(xue)(xue)時(shi),左旋溝槽的(de)(de)鉸(jiao)刀(dao)右向旋轉鉸(jiao)削(xue)(xue)被認為(wei)(wei)是(shi)標準的(de)(de)。進行鉸(jiao)削(xue)(xue)的(de)(de)速度與鉆削(xue)(xue)近(jin)似(si),切削(xue)(xue)深(shen)度通常掌握在(zai)每(mei)個刀(dao)齒0.05~1.0mm,如果(guo)切削(xue)(xue)深(shen)度在(zai)0.05mm以下,則(ze)加(jia)工表面很可能會發生打滑,這時(shi)要注意鉸(jiao)刀(dao)的(de)(de)磨損。如果(guo)需要鉸(jiao)削(xue)(xue)的(de)(de)最終孔(kong)徑超(chao)(chao)過19.05mm,則(ze)所(suo)鉆的(de)(de)孔(kong)徑應比這個值小(xiao)1.6mm,以便為(wei)(wei)鉸(jiao)刀(dao)提(ti)供足夠的(de)(de)切削(xue)(xue)深(shen)度,直徑超(chao)(chao)過50.8mm的(de)(de)孔(kong),可以按比例增大鉸(jiao)削(xue)(xue)的(de)(de)加(jia)工余(yu)量。
根據各(ge)種鉸刀(dao)的(de)構造(zao)不同,對尺(chi)(chi)寸較小的(de)孔進行鉸削(xue)時(shi),宜選用整(zheng)體式鉸刀(dao),因為這樣可以減少誤差和偏斜。但是在加工尺(chi)(chi)寸較大(da)的(de)孔時(shi),由(you)于成本較高(gao),用整(zheng)體式鉸刀(dao)有時(shi)就不合算了。在規格(ge)允許(xu)的(de)情況下,有時(shi)可把尺(chi)(chi)寸較大(da)的(de)整(zheng)體鉸刀(dao)重(zhong)新磨成尺(chi)(chi)寸接近(jin)的(de)、較小的(de)鉸刀(dao)使用。
鉸孔的精度很大程度上取決于(yu)適(shi)當的刃(ren)帶(dai)寬度和切削(xue)刃(ren)的鋒利程度。對(dui)鉸刀進行拋(pao)光可(ke)以提高(gao)零件的光潔度。刃(ren)磨以后用油石研可(ke)以顯著地延長(chang)刀具(ju)的使用壽(shou)命。
對(dui)不銹鋼(gang)進行鉸(jiao)孔的(de)(de)鉸(jiao)刀必須有一定的(de)(de)切削(xue)(xue)作用,否則就會引起(qi)打滑或(huo)金屬加工硬化。如(ru)果(guo)鉸(jiao)削(xue)(xue)時去(qu)除的(de)(de)毛坯量不夠(gou),鉸(jiao)刀的(de)(de)壽命就會縮短(duan)。如(ru)果(guo)鉆頭的(de)(de)尺(chi)寸(cun)過(guo)于接(jie)近鉸(jiao)刀的(de)(de)尺(chi)寸(cun),或(huo)者鉆孔時尺(chi)寸(cun)超差,同樣是接(jie)近鉸(jiao)刀的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(這是經常發生的(de)(de)),鉸(jiao)削(xue)(xue)時就沒(mei)有足夠(gou)的(de)(de)余量,有可能(neng)是擠入(ru)而不是切入(ru),從(cong)而導致鉸(jiao)刀的(de)(de)過(guo)度磨損或(huo)斷裂(lie)。
鉸(jiao)削(xue)在生產量(liang)大到(dao)可(ke)以證明(ming)使用(yong)硬質合金刀具(ju)是(shi)(shi)合算(suan)的(de)場合時,選(xuan)用(yong)這種刀具(ju)也可(ke)以成功地(di)(di)進行(xing)鉸(jiao)削(xue)。對于(yu)鉸(jiao)削(xue),可(ke)行(xing)的(de)辦法之一是(shi)(shi)以大約(yue)24m/min的(de)速(su)度開始切(qie)削(xue),相反地(di)(di),用(yong)高速(su)鋼刀具(ju)鉸(jiao)削(xue)的(de)速(su)度為9m/min,然后增加速(su)度,直至(zhi)有效而無過分損傷(shang)地(di)(di)進行(xing)切(qie)削(xue)為止。
鉸刀應安裝(zhuang)在(zai)一(yi)個可(ke)移動的夾具上。通常,對(dui)于直徑(jing)為6.35~25.4mm的孔來說(shuo),切削可(ke)以鉸去0.152~0.406mm的金(jin)屬(shu)厚度。隨著孔徑(jing)的增(zeng)大(da),允(yun)許(xu)鉸削的金(jin)屬(shu)厚度也隨之增(zeng)加(jia)。短型鉸刀或盡(jin)可(ke)能短的鉸刀可(ke)以避免產生喇叭口或錐形孔。
鉸(jiao)(jiao)刀的(de)(de)刃(ren)磨(mo)應該在夾具上或(huo)工具磨(mo)和(he)刃(ren)磨(mo)機上進(jin)行。這樣的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)刀就(jiu)可(ke)以保證鉸(jiao)(jiao)出具有均勻精確度的(de)(de)孔(kong)。通常,在其有大(da)約7°后角的(de)(de)倒角上采用(yong)30°的(de)(de)導前角。加工不銹鋼的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)刀應具有較窄(zhai)刃(ren)帶,減少(shao)(shao)發(fa)熱(re)和(he)摩(mo)擦,從而(er)減少(shao)(shao)材料(liao)的(de)(de)加工硬化。
①. 鉸(jiao)削速度
為(wei)了達(da)到尺寸公(gong)差、表面光潔度(du)的要(yao)求或(huo)者同時(shi)兼顧兩者時(shi),鉸(jiao)削(xue)(xue)速(su)度(du)應(ying)隨不銹鋼種(zhong)類的不同而(er)變化。工件上孔的尺寸公(gong)差是主要(yao)因(yin)素。可以采用(yong)(yong)較(jiao)高(gao)速(su)度(du),而(er)要(yao)求高(gao)的光潔度(du)的地(di)方,則(ze)(ze)建議采用(yong)(yong)較(jiao)低鉸(jiao)削(xue)(xue)速(su)度(du)。使(shi)用(yong)(yong)高(gao)速(su)鋼鉸(jiao)刀(dao)時(shi),如果(guo)要(yao)求高(gao)的光潔度(du),則(ze)(ze)鉸(jiao)削(xue)(xue)速(su)度(du)用(yong)(yong)11~15m/min;如果(guo)孔的尺寸精度(du)是最重要(yao)的,則(ze)(ze)鉸(jiao)削(xue)(xue)速(su)度(du)用(yong)(yong)18~37mm/min.如果(guo)使(shi)用(yong)(yong)硫基潤滑油不能達(da)到所要(yao)求的光潔度(du),那么可以將其用(yong)(yong)煤油稀釋后拭之(zhi)。
②. 進給(gei)量
進給量是(shi)由材(cai)(cai)料種類、孔深、要求的(de)(de)光潔度和所用的(de)(de)鉸刀(dao)決定的(de)(de)。每一(yi)轉給量通常在(zai)0.076~0.203mm之間,或者比鉆削同類材(cai)(cai)料所采用的(de)(de)進給量稍微(wei)快一(yi)點點。
對(dui)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鉸(jiao)孔時,經(jing)常遇到的(de)(de)(de)問題(ti)是(shi),孔表面容(rong)易(yi)劃(hua)出溝槽,粗(cu)糙度(du)(du)(du)(du)差,孔徑超差,呈(cheng)喇叭口(kou)(kou),鉸(jiao)刀易(yi)磨(mo)損等(deng)(deng)。不(bu)(bu)(bu)同(tong)種類不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)切削(xue)加(jia)工(gong)性不(bu)(bu)(bu)同(tong),在鉸(jiao)孔中(zhong)(zhong)所表現出的(de)(de)(de)問題(ti)也(ye)不(bu)(bu)(bu)一樣,如對(dui)06Cr18Ni11Ti等(deng)(deng)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和耐(nai)濃硝酸不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鉸(jiao)孔時,主要是(shi)鉸(jiao)刀磨(mo)損問題(ti);而對(dui)20Cr13等(deng)(deng)馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鉸(jiao)孔時,主要是(shi)不(bu)(bu)(bu)容(rong)易(yi)保(bao)證(zheng)鉸(jiao)孔的(de)(de)(de)粗(cu)糙度(du)(du)(du)(du)和尺寸精度(du)(du)(du)(du)問題(ti)。為了(le)避(bi)免(mian)這(zhe)些問題(ti),應(ying)注意以下事項:a. 合理選(xuan)(xuan)擇(ze)鉸(jiao)刀和鉸(jiao)削(xue)用(yong)量(liang),是(shi)保(bao)證(zheng)鉸(jiao)孔順(shun)利(li)進行的(de)(de)(de)關(guan)鍵;b. 提高(gao)預(yu)(yu)加(jia)工(gong)工(gong)序質量(liang),防(fang)止(zhi)預(yu)(yu)加(jia)工(gong)孔出現劃(hua)溝、橢(tuo)圓、多(duo)邊形、錐度(du)(du)(du)(du)或喇叭口(kou)(kou)、腰鼓形狀、軸心線(xian)彎(wan)曲、偏斜等(deng)(deng)現象。保(bao)持(chi)工(gong)件材質硬度(du)(du)(du)(du)適(shi)(shi)中(zhong)(zhong),尤其(qi)對(dui)20Cr13馬(ma)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),調(diao)質處理后的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)在HRC 28以下為宜。正確安裝鉸(jiao)刀和工(gong)件,鉸(jiao)刀必須裝正,鉸(jiao)刀軸線(xian)應(ying)和工(gong)件預(yu)(yu)加(jia)工(gong)孔的(de)(de)(de)軸線(xian)保(bao)持(chi)一致,以保(bao)證(zheng)各刀齒均勻切削(xue)。選(xuan)(xuan)用(yong)合適(shi)(shi)的(de)(de)(de)切削(xue)液(ye),可以解(jie)決不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)切屑黏附問題(ti),并(bing)使之順(shun)利(li)排(pai)屑,從而降低孔表面粗(cu)糙度(du)(du)(du)(du)和提高(gao)刀具耐(nai)用(yong)度(du)(du)(du)(du)。一般以使用(yong)硫化油為宜,對(dui)降低表面粗(cu)糙度(du)(du)(du)(du)有顯著的(de)(de)(de)效果。
由于(yu)四氯(lv)化(hua)碳(CC14)對人體有(you)害,宜采(cai)用硫化(hua)油(you)85%~90%和煤(mei)油(you)10%~15%的(de)混(hun)合液。鉸(jiao)刀(dao)直(zhi)徑較大時(shi)(shi)(shi),可采(cai)用內冷卻方式。認真注(zhu)意鉸(jiao)孔(kong)的(de)過程,嚴格檢查刀(dao)齒的(de)跳動量,是獲得均勻鉸(jiao)削的(de)關鍵。在鉸(jiao)削過程中,注(zhu)意切(qie)(qie)屑(xie)(xie)的(de)形狀(zhuang)(zhuang),由于(yu)鉸(jiao)削余量小,切(qie)(qie)屑(xie)(xie)呈箔卷(juan)狀(zhuang)(zhuang)或呈很短的(de)螺(luo)卷(juan)狀(zhuang)(zhuang)。若切(qie)(qie)屑(xie)(xie)大小不(bu)一,有(you)的(de)呈碎末狀(zhuang)(zhuang)、有(you)的(de)呈小塊狀(zhuang)(zhuang),說明鉸(jiao)削不(bu)均勻。若切(qie)(qie)屑(xie)(xie)呈條的(de)彈簧狀(zhuang)(zhuang),說明鉸(jiao)削余量太大。若切(qie)(qie)屑(xie)(xie)呈針狀(zhuang)(zhuang)、碎片狀(zhuang)(zhuang),說明鉸(jiao)刀(dao)已經(jing)磨鈍(dun)。還要防(fang)止(zhi)切(qie)(qie)屑(xie)(xie)堵塞(sai),應勤于(yu)觀察(cha)刀(dao)齒有(you)無粘(zhan)屑(xie)(xie),以避(bi)免孔(kong)徑超差。使用硬質合金鉸(jiao)刀(dao)鉸(jiao)孔(kong)時(shi)(shi)(shi),會出現(xian)孔(kong)收縮現(xian)象,為(wei)防(fang)止(zhi)退刀(dao)時(shi)(shi)(shi)將孔(kong)拉毛,可采(cai)取加大主偏(pian)角來改善這種情況。