镗削加工时应遵循的原则
(1)镗刀的悬伸量应尽可能小。因为随着悬伸量的增大,挠曲量也会 随之增大。例如,当悬伸量增大1.25倍时,在刀杆外径和切削参数保持不变 的情况下,挠曲量将增大近2倍。
(2)镗刀杆的直径应尽可能大。因为当刀杆直径增大时,其截面惯性矩也会增大,挠曲量将会减小。例如,当刀杆直径增大1.25倍时,在悬伸量 和切削参数保持不变的情况下,挠曲量将减小近2.5倍。
(3)在悬伸量、刀杆外径和切削参数保持不变时,采用高弹性模量材 料的镗刀杆可以减小挠曲量。
质量分析三
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4、如何提高镗削质量
从以上分析来看,影响浮动镗削质量的关键是刀孔的加工精度,而传统的刀孔只能通过插削加工,不能保证较高的形位公差、尺寸公差和光洁度。
在镗削较深内孔时,由于镗杆的刚性受到限制,镗削时易产生振动,使浮镗尺寸精度和光洁度下降。通过改成图4形式后,由于“O”型圈的支承作用,将大大增强镗削的稳定性。不同尺寸的内孔,只要更换相应尺寸的活塞,较方便。从使用效果来看,基本解决了加工深孔所产生的质量问题。
另外,浮动镗削时应加柴油冷却与润滑,浮刀导向角要全部移入孔内后方可镗削。
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镗刀片的材料几何参数镗刀片可采用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、PCD、PCBN等不同刀具材料制成。
硬质合金镗刀片大多采用PVD或CVD涂层。例如,PVD TiN涂层适于加工高温合金和奥氏体不锈钢;PVD TiAlN涂层用途广泛,适于加工大部分钢、钛合金、铸铁及有色金属合金。这两种涂层都涂覆于具有良好抗热变形和抗断续切削能力的硬质合金基体上。此类硬质合金基体含有约94%的碳化钨和约6%的钴,属于行业编码规定中的C-3和C-4系列,相当于ISO标准的K-10~K-20、M-10~M-25及P-10~P-20系列。
CVD涂层硬质合金牌号适用于大部分钢和铸铁材料的镗削加工。CVD涂层是由TiN、Al2O3、TiCN及TiC等多层成分组成的复合涂层,其中每一层涂层都具有特定功能,不同的涂层组合能抵抗不同的磨损机制。典型的硬质合金牌号由碳化钨、碳化钽及含钴TiC等多元碳化物组成,属于行业编码规定中的C-1~C-4、C-5~C-7系列,相当于ISO标准中的K-10~K-30、M-10~M-45和P-05~P-45系列。陶瓷刀片牌号包括氧化铝(Al2O3)基和氮化硅(Si3N4)基两大类。
氧化铝基陶瓷刀片又分为未涂层和PVD TiN涂层两类牌号。未涂层牌号具有较好的韧性和耐磨性,推荐用于合金钢、工具钢和硬度大于HRC60的马氏体不锈钢的镗削加工。涂层牌号则用于淬硬钢、铸铁(硬度HRC45或更高)、镍基及钴基合金的精镗加工。
氮化硅基陶瓷刀片包括双层CVD涂层(一层是TiN,另一层是Al2O3)牌号和未涂层牌号。涂层牌号兼具良好的韧性和刃口耐磨性,推荐用于灰铸铁和球墨铸铁的镗削加工。某些未涂层牌号具有优异的抗热冲击性及抗断裂韧性,而另一些牌号能够吸收机械冲击和保持良好的刃口耐磨性,此类牌号适于高温合金的镗削加工。具有高韧性的未涂层牌号推荐用于灰铸铁的粗镗加工和断续镗削。
金属陶瓷是由陶瓷材料(钛基硬质合金)与金属(镍、钴)结合剂组合而成的复合材料。金属陶瓷分为涂层牌号和未涂层牌号两类。未涂层牌号硬度较高,具有良好的抗积屑瘤和抗塑性变形能力,用于光洁度要求较高的合金钢精镗加工。
多层PVD涂层牌号(两层TiN涂层之间夹一层TiCN涂层)可用于大部分碳钢、合金钢及不锈钢的高速精镗和半精镗加工;用于加工灰铸铁和球墨铸铁时,也可获得较长的刀具寿命和良好的表面光洁度。
聚晶金刚石(PCD)是由金刚石微粉、结合剂和催化剂在高温、高压下制成的超硬材料。PCD刀片是将PCD刀尖焊接在硬质合金基体上制成的。PCD刀具有效的用途是加工过共晶铝合金(