较小孔内宽深槽的加工探究

2015-09-02朱孔雷南京科技职业学院江苏南京210048

中国新技术新产品 2015年19期

朱孔雷（南京科技职业学院，江苏　南京　210048）

较小孔内宽深槽的加工探究

朱孔雷
（南京科技职业学院，江苏南京210048）

数车切槽是基本加工项目，但切槽加工受切削力、排屑不便等因素的影响加工较为困难，较小内孔中的槽加工更困难。依据零件特点合理分析安排工艺，运用宏程序的编程可有效解决这个问题。数控机床的加工稳定性是加工中着重考虑的问题，较强的宏程序编写能力可有效提升机床加工效能。

较小孔内宽深槽的数控稳定加工；合理的工艺安排；宏程序的编程运用

车床切槽是常见的加工内容之一，由于车床槽刀在结构上较一般外圆刀支撑刚度不足且切槽加工刀具加工面比较宽刀具受力也较大，此外由于切槽的排屑的缠绕和摩擦卡死造成造成刀具损坏。因此槽加工一直是车床加工较困难的项目。

数控车床是现代自动化制造设备，融合机械制造技术、微电子技术与计算机技术于一体，使传统的机械制造行业焕发了活力，高了劳动生产率。然而自动化机床对加工稳定有着严格的要求。

零件上槽的数车加工，其加工稳定性是值得深入研究的问题。在教学和生产的过程中我就遇到过这样的较小孔内宽深槽的加工项目，而合理选用车削加工方式在编程上运用宏程序让我解决了这个问题。如图1所示。

1　图样分析

从图上我们可以看到在内孔里有一段较宽较深的内槽要加工并且底孔的尺寸有较小，而槽的位置距端面又较深。

零件的数量要近300件，交货时间又很紧。

2　加工方案的确立

2.1确定加工工艺流程

由于零件的使用力学性能要求对材料的铸造后进行切屑加工方案提出了否定，整体零件下料安排工序进行机械切屑加工的方案被实施。

由于数量的原因一般的工序逻辑思路的外圆内孔粗加工，后进行内孔槽的针对性的毛坯粗加工后，工艺应力释放后安排精加工。零件的工序安排较方便简单唯一要解决的是内孔中的较宽较深的内槽加工要找寻一种合适的方法。

2.2零件加工项目中的技术难点分析

项目中内孔槽在加工上有一定的难度。

2.2.2内切槽加工由于加工面积较大、较深，槽刀刃口的加工损伤较大加工不稳定，且数量近300件切槽如何能稳定。

2.2.3由于槽加工刀具受力较大，对刀杆的刚度提出了较高的要求，可是局部的结构特点让这变的困难。

2.2.4材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2车削加工断屑困难。另外内孔空间小加上刀杆的侵入排屑也十分困难。

上述等原因让常规加工方式变得不可能。

2.3特定加工方式选用及技术难点的解决

2.3.1装夹

由于孔内加工产生切屑不便排出，我在装夹方式上做了改进。首先做好卡盘、主轴孔的挡护、用加长三爪夹持在工件和卡盘端面间留出排屑空间、加大切削液的流量用于排屑。

2.3.2加工方式及刀具

如图2所示，由于槽在内孔里加工刀杆有效工作长度要＞72mm且底孔尺寸为mm槽底mm则要求刀头距刀杆伸长6mm刀杆直径只能＜17mm，由于加工放量和刀杆距孔壁安全距离等因数刀具要求刀头距刀杆伸长6mm、刀杆直径Ф14mm、刀具加工长度为73mm。这样的内槽刀加工时由于受切削力的影响，稳定性是非常差的。此外槽宽23mm需要多刀完成、数量近300件、材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2断屑困难、内孔空间由于刀杆的侵入排屑也十分困难。因此选用内槽刀粗加工的方案不可行。

减小切削受力提高加工刀具稳定性，这成了我安排工艺时考虑的重点。如图3所示，如选用内尖刀加工，这样加工宽度由3mm变为1mm，可以有效减少切削力，尤其刀杆伸长73mm，加工件数近300件。这样的改变可以明显提高加工稳定性。因此选用内尖刀进行内槽的粗加工再用槽刀如图4所示修切两侧边。

2.3.3加工排屑

如图3所示内槽刀加工排屑的方向由向孔内上方卷排，孔内空间不大、并有槽刀杆充斥在空间里，排屑十分困难会造成切屑卡死刀具的事故。改为内尖刀加工则排屑方向可控制向孔前方卷排出，孔的前方是留有排屑空间的。同时加大切削液的流量便于排屑等方法都被引入此次加工中。这样可以明显提高加工稳定性。

2.3.4加工断屑

材料方面由于是00Cr17Ni14Mo2断屑困难，调整切屑参数增大切屑的变形，以降低它的塑性和韧性，便于达到断屑但切屑力也要相应增加。也由于小直径长刀杆加工此方法不可行，程序断屑被运用此案例上。加工示意如图4所示，采用宏程序编程用于分层加工和程序断屑。