都說鏜孔難，鏜孔為什么難？

數(shù)控編程教學(xué)

2022年5月30日 17:21

鏜孔是在預(yù)制孔上用切削刀具使之?dāng)U大的一種加工方法，鏜孔工作既可以在鏜床上進(jìn)行，也可以在車床上進(jìn)行。

鏜孔可以分為粗鏜、半精鏜和精鏜。精鏜孔的尺寸精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度 Ra 值1.6～0.8μm。

那么鏜孔究竟難在哪，今天我們來了解一下。

鏜孔步驟及注意事項(xiàng)

鏜刀安裝

安裝鏜刀工作部是非常重要的，特別是針對采用偏心原理的工作調(diào)整，安裝鏜孔刀后一定要注意觀察鏜刀的主刀刃上平面，是否與鏜刀頭的進(jìn)給方向在同一水平面上？安裝在同一水平面上才能保證幾個(gè)切屑刃是在正常的加工切削角度。

鏜刀試鏜孔

鏜刀按工藝制造要求調(diào)整預(yù)留0.3~0.5mm余量，擴(kuò)鏜、配鏜孔按初孔余量調(diào)整粗鏜余量≤0.5mm，必須保證滿足后續(xù)精鏜加工余量。

鏜刀安裝借出后，需進(jìn)行試鏜驗(yàn)證鏜刀調(diào)試是否滿足粗鏜要求。

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鏜孔要求

鏜削加工前仔細(xì)檢查工裝、工件的定位基準(zhǔn)、各定位元件是否穩(wěn)定可靠
用卡尺檢測待加工初孔的直徑是多少？測算現(xiàn)在還有多少預(yù)留加工余量？
鏜孔加工前檢查設(shè)備（主軸）重復(fù)定位精度、動態(tài)平衡精度是否滿足工藝加工制造要求
臥加鏜孔試鏜過程中須檢查鏜桿重力懸伸動態(tài)跳動值，合理修正切削參數(shù)減少加工離心剪切振動影響
按粗鏜、半精鏜、精鏜步驟合理分配層鏜削余量，粗鏜余量約0.5mm為宜；半精鏜、精鏜余量約0.15mm，避免半精鏜因余量過大產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象影響精鏜余量調(diào)整精度
難加工材料、高精度鏜孔（容差≤0.02mm）可增加精細(xì)鏜加工步驟，鏜削余量不小于0.05mm避免加工面彈性讓刀
鏜刀對刀過程中，須注意避免鏜刀工作部（刀片和刀座）與對刀塊發(fā)生沖擊，損壞刀片及刀座導(dǎo)向槽使鏜刀調(diào)整值發(fā)生變化影響孔徑加工精度
鏜削加工過程中注意保持冷卻充分，增加加工部位的潤滑效果以減少切削力
各加工步驟中嚴(yán)格排屑，防止切屑參與二次切削影響孔徑加工精度與表面質(zhì)量
鏜削加工過程中隨時(shí)檢查刀具（刀片）磨損程度，及時(shí)更換以保證孔徑加工質(zhì)量；精鏜步驟嚴(yán)禁更換刀片防止誤差；每步驟加工后須嚴(yán)格執(zhí)行過程質(zhì)量控制要求，仔細(xì)檢測實(shí)際加工孔徑并做好記錄，便于分析、調(diào)整完善鏜孔加工

鏜削加工主要問題

刀具磨損

在鏜削加工中，刀具連續(xù)切削，易出現(xiàn)磨損和破損現(xiàn)象，降低孔加工的尺寸精度，使表面粗糙度值增大；同時(shí)，微調(diào)進(jìn)給單元標(biāo)定出現(xiàn)異常，導(dǎo)致調(diào)整誤差使加工孔徑出現(xiàn)偏差甚至引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量故障。

刀片刃口磨損變化

加工誤差

鏜孔加工的加工誤差反映在孔加工后的尺寸、形位及表面質(zhì)量變化上，主要影響因素有：

1、刀桿長徑比過大或懸伸過長；

2、刀片材質(zhì)與工件材質(zhì)不匹配；

3、鏜削用量不合理；

4、余量調(diào)整分配不合理；

5、初孔孔位偏移導(dǎo)致余量周期性變化；

6、工件材料高剛性或低塑性，刀具或材料呈讓刀趨勢。

表面質(zhì)量

鏜削已加工表面的魚鱗狀或螺紋狀切紋，是比較常見的表面質(zhì)量現(xiàn)象：

主要因刀具的進(jìn)給和轉(zhuǎn)速不匹配造成

主要因鏜削加工的剛性振動及刀具磨損造成

調(diào)整失誤

鏜削加工中由于需要操作人員調(diào)整分配層吃刀量，在調(diào)整分配進(jìn)刀余量過程中因操作不當(dāng)易引發(fā)加工尺寸精度偏差。

測量誤差

鏜削加工中、加工后測量過程的量具使用不當(dāng)、測量方式錯(cuò)誤，是鏜削加工中常見的質(zhì)量隱患。

1、測量工具失誤；

2、量方法不正確。

典型鏜孔加工質(zhì)量問題分析

內(nèi)孔車削的影響因素及加工優(yōu)化措施

內(nèi)孔車削又叫鏜孔，是用車削的方法擴(kuò)大工件內(nèi)孔或加工空心工件的內(nèi)表面，可以用大多數(shù)外圓車削的工藝方法來加工。外圓車削時(shí)，工件長度及所選的刀桿尺寸不會對刀具懸伸產(chǎn)生影響，因而能夠承受在加工期間產(chǎn)生的切削力。進(jìn)行鏜削和內(nèi)孔車削時(shí)，孔深決定了懸伸，因此，零件的孔徑和長度對刀具的選擇有極大的限制，所以必須綜合各影響因素優(yōu)化加工方案。

內(nèi)孔加工的一般規(guī)則

1、使刀具懸伸最小并選擇盡可能大的刀具尺寸，以便獲得最高的加工精度及穩(wěn)定性。

2、由于受加工零件孔徑的空間限制，刀具尺寸的選擇也會受到限制，加工時(shí)還須考慮到排屑和徑向移動。

3、為確保內(nèi)孔加工的穩(wěn)定性，在加工時(shí)需選擇正確的內(nèi)孔車刀并正確地進(jìn)行應(yīng)用和夾緊來減小刀具變形，將振動最小化以確保內(nèi)孔的加工質(zhì)量。

內(nèi)孔車削中的切削力也是不可忽視的一個(gè)重要因素，對于給定的內(nèi)孔車削工況（工件形狀、尺寸、夾緊方式等），切削力的大小和方向是抑制內(nèi)孔車削振動，提高加工質(zhì)量的重要因素，當(dāng)?shù)毒咴谶M(jìn)行切削時(shí)，切向切削力和徑向切削力使刀具產(chǎn)生偏斜現(xiàn)象，慢慢使刀具遠(yuǎn)離工件，導(dǎo)致切削力偏斜，切向力將試圖強(qiáng)行壓下刀具，并使刀具遠(yuǎn)離中心線，減小刀具的后角。當(dāng)車削孔直徑較小時(shí)，要保持足夠大的后角以避免刀具與孔壁發(fā)生干涉。

在加工期間，徑向和切向切削力導(dǎo)致內(nèi)孔車刀偏斜，通常需要強(qiáng)制進(jìn)行切削刃補(bǔ)償和刀具防振。出現(xiàn)徑向偏差時(shí)應(yīng)降低切削深度，減小切屑厚度。

從刀具應(yīng)用的角度出發(fā)

1、刀片槽型的選用

刀片槽型對切削過程有著決定性的影響，內(nèi)孔加工一般選用切削鋒利,刃口強(qiáng)度高的正前角槽型刀片。

2、刀具主偏角的選用

內(nèi)孔車削刀具的主偏角影響徑向力、軸向力以及合成力的方向和大小。較大的主偏角會產(chǎn)生較大的軸向切削力，而較小的主偏角則導(dǎo)致較大的徑向切削力。一般情況下，軸向切削力朝著刀桿方向通常不會對加工有較大的影響，因此，選擇較大的主偏角是有利的。選擇主偏角時(shí)，推薦選擇盡可能接近90°的主偏角，并且不要小于75°，否則，會導(dǎo)致徑向切削力急劇增加。

3、刀尖半徑的選用

在內(nèi)孔車削工序中，小刀尖半徑應(yīng)為首選。加大刀尖半徑，將會加大徑向和切向切削力，并且，還會增大振動趨勢的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，刀具在徑向上的偏斜會受到切削深度與刀尖半徑之間相對關(guān)系影響。

當(dāng)切削深度小于刀尖半徑時(shí)，徑向切削力隨著切削深度的加深而不斷增加。切削深度等于或大于刀尖半徑，徑向偏斜將由主偏角決定。選擇刀尖半徑的經(jīng)驗(yàn)法則是刀尖半徑應(yīng)稍小于切削深度。這樣，可以使徑向切削力最小。同時(shí)，在確保徑向切削刀最小的情況下，使用最大刀尖半徑可獲得更堅(jiān)固的切削刃、更好的表面紋理以及切削刃上更均勻的壓力分布。

4、刃口處理的選用

刀片的切削刃倒圓（ER）也會影響切削力。一般而言，非涂層刀片的切削刃倒圓比涂層刀片（GC）的倒圓要小，這一點(diǎn)應(yīng)予以考慮，特別是在長刀具懸伸和加工小孔時(shí)。刀片的后刀面磨損（VB）將改變刀具相對孔壁的后角，并且，這還可能會成為影響加工過程切削作用的根源。

5、切屑的有效排出

內(nèi)孔車削加工中，排屑對于加工效果和安全性能的影響也非常重要，特別是在加工深孔和盲孔時(shí)尤為如此。較短的螺旋屑是內(nèi)孔車削較理想的切屑，該類型切屑比較容易被排出，并且在切屑折斷時(shí)不會對切削刃造成大的壓力。

加工時(shí)切屑過短，斷屑作用過于強(qiáng)烈，會消耗更高的機(jī)床功率，并且會有加大振動的趨勢。而切屑過長會使排屑更困難，離心力將切屑壓向孔壁，殘留的切屑被擠壓到已加工工件表面，就會出現(xiàn)切屑堵塞的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)而損壞刀具。因此，進(jìn)行內(nèi)孔車削時(shí)，推薦使用帶內(nèi)冷的刀具。這樣，切削液將會有效地把切屑排出孔外。加工通孔時(shí)，也可用壓縮空氣代替切削液，通過主軸吹出切屑。另外，選擇合適的刀片槽型和切削參數(shù)，也有助于切屑的控制和排出。