【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動態(tài)】內(nèi)孔車削又叫鏜孔，是用車削的方法擴大工件內(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，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。進行鏜削和內(nèi)孔車削時，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)則是：使刀具懸伸小并選擇盡可能大的刀具尺寸，以便獲得高的加工精度及穩(wěn)定性。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，加工時還須考慮到排屑和徑向移動。為確保內(nèi)孔加工的穩(wěn)定性，在加工時需選擇正確的內(nèi)孔車刀并正確地進行應(yīng)用和夾緊來減小刀具變形，將振動小化以確保內(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行切削時，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，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，通常需要強制進行切削刃補償和刀具防振。出現(xiàn)徑向偏差時應(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),提高內(nèi)孔加工質(zhì)量的因素有如下幾點:
 

　　(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，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。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，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，可以使徑向切削力小。同時，在確保徑向切削刀小的情況下，使用大刀尖半徑可獲得更堅固的切削刃、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，這一點應(yīng)予以考慮，特別是在長刀具懸伸和加工小孔時。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，并且在切屑折斷時不會對切削刃造成大的壓力。加工時切屑過短，斷屑作用過于強烈，會消耗更高的機床功率，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)險進而損壞刀具。因此，進行內(nèi)孔車削時，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，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。
 

 

　　(6)刀具夾持方式的選用
 

　　刀具的夾持穩(wěn)定性和工件的穩(wěn)固性，在內(nèi)孔加工中也非常重要，它決定了加工時振動的量級，并決定這種振動是否會加大。刀桿的夾緊單元滿足所推薦的長度、表面粗糙度和硬度是非常重要的。
 

 

　　刀桿的夾緊是關(guān)鍵的穩(wěn)定因素，在實際加工中，刀桿會出現(xiàn)偏斜，刀桿的偏斜取決于刀桿材料、直徑、懸伸、徑向、切向切削力以及刀桿在機床中的夾緊。在刀桿夾緊端輕微的移動都將導(dǎo)致刀具發(fā)生偏斜。現(xiàn)代高性能刀桿在夾緊時應(yīng)具備高穩(wěn)定性以保障在加工中不會存在任何薄弱環(huán)節(jié)。要實現(xiàn)這一點，刀具夾緊的內(nèi)表面必須具有高表面光潔度和足夠的硬度。對于普通刀桿而言，夾緊系統(tǒng)將刀桿在圓周上完全夾緊的方式可獲得高的穩(wěn)定性。整體支撐要好于螺釘直接夾緊的刀桿，用螺釘將刀桿夾緊在V型塊上較為適合，但不推薦用螺釘直接夾緊圓柱柄刀桿，因為螺釘直接作用在刀桿上會損壞刀桿。
 

 

　　(原標(biāo)題：內(nèi)孔車削的影響因素及加工優(yōu)化措施)