1 問(wèn)題的提出

　　在我廠“前后橋殼體加工兩端定位孔鏜車床技術(shù)改造”項(xiàng)目中过腰，要求加工兩端孔至尺寸?60，孔口倒角4×30°闯揪，表面粗糙度Ra12.5橄看。工件孔為鑄造底孔，工件材料ZG270-500避某，硬度>HB143硅跌。原定單邊加工余量5mm，而實(shí)際由于毛坯質(zhì)量差蚯垫，鑄造孔偏心嚴(yán)重闲涕，加工余量極不均勻，單邊余量最大為9mm咳碰，最小為1mm)剖毯，給定位孔的加工帶來(lái)很大困難，加工廢品率較高教馆。我們通過(guò)“前后橋殼體加工兩端定位孔鏜車床技術(shù)改造”項(xiàng)目對(duì)此進(jìn)行了攻關(guān)逊谋，通過(guò)不同加工方案的對(duì)比，選擇鉆擴(kuò)孔工藝并設(shè)計(jì)了專用擴(kuò)孔鉆土铺，解決了該大余量孔的加工難題胶滋。

2 鏜孔工藝

　　根據(jù)工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案悲敷。

　　在一根鏜桿上安排粗究恤、精切鏜刀來(lái)分擔(dān)余量的切除，鏜孔后再倒角后德。為了不影響生產(chǎn)節(jié)拍部宿，兩把粗、精切鏜刀需同時(shí)工作瓢湃。由于孔徑只有?60mm理张，孔深 65mm，因此鏜桿直徑最大不超過(guò)?46mm箱季，鏜刀桿最大截面尺寸為14×14mm棕健，壓緊螺釘最大直徑為M8寸纠。由于是在鏜桿上鉆孔及攻絲，進(jìn)一步削弱了鏜桿的剛性及強(qiáng)度秕肚。而鏜削余量的不均勻分布使得切削力很大帮课，兩把鏜刀同時(shí)工作使機(jī)床功率不足，因此不可避免地要引起切削振動(dòng)袭吗，無(wú)法滿足工件加工精度和表面粗糙度要求八泡。
 
　　在同一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來(lái)分擔(dān)余量的去除：用第一把鏜刀先鏜去5～6mm的余量苏昨，再用第二把鏜刀鏜去剩余余量锚揍，最后用倒角刀加工4× 30°的倒角，但其中任何兩把刀都不得同時(shí)工作赘湾。采用該方案雖然可降低切削力防养，但鏜桿長(zhǎng)度增加了兩倍，造成鏜桿剛性不足律逼；同時(shí)單件加工工時(shí)也增加了一倍按辱，保證不了生產(chǎn)節(jié)拍。

　　安排兩臺(tái)機(jī)床蛹头，即增加一臺(tái)半精鏜床來(lái)分擔(dān)余量的精加工顿肺。該方案雖可解決問(wèn)題，但工件加工成本太高渣蜗。

　　此外屠尊，由于工件為鑄鋼件，其切屑呈連續(xù)狀耕拷，因此加工過(guò)程中的排屑也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題讼昆。而采用鏜孔工藝，鏜桿與工件孔壁間的空間很小斑胜，在臥式鏜床上加工時(shí)切屑易堵塞在鏜刀切削刃附近控淡，所以經(jīng)常出現(xiàn)打刀現(xiàn)象。
 
3 擴(kuò)孔工藝

　　由于擴(kuò)孔鉆在鉆削時(shí)是四個(gè)齒同時(shí)參加切削止潘，切削過(guò)程中其切削力可相互平衡极阅，在相同的切削進(jìn)給量下能航，擴(kuò)孔鉆每齒的切削余量是鏜刀的四分之一昂幕，每齒切削負(fù)荷大大降低伐蒂；擴(kuò)孔鉆的整體剛性遠(yuǎn)大于鏜刀薛对，刀具的耐用度也大大提高昵慌；此外飒晴，擴(kuò)孔鉆帶有螺旋槽解夜，有足夠的容屑空間堡它，加工過(guò)程中切屑能順利沿螺旋槽排出殖锹，可滿足工件加工精度和表面粗糙度要求靡循。因此，在相同的加工余量下席磕，只要機(jī)床的剛性有保證铣滥，采用擴(kuò)孔工藝的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鏜孔的效率。

擴(kuò)孔鉆設(shè)計(jì)照窥，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　擴(kuò)孔鉆有整體肃萍、鑲齒、套裝等多種形式羹李，應(yīng)根據(jù)不同使用情況進(jìn)行選擇股航。針對(duì)本工件的加工條件，我們選用套裝式擴(kuò)孔鉆猖驹，刀具用一個(gè)M16螺釘壓緊翠节。該刀具具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　刀具能承受較大切削載荷。套裝擴(kuò)孔鉆采用芯軸定心积仗，由端面承受切削載荷秩冈、鍵傳遞扭矩，因此在較大切削載荷下不會(huì)出現(xiàn)刀具打滑現(xiàn)象斥扛。

　　刀具長(zhǎng)度小入问，重量輕，制造簡(jiǎn)便稀颁。

　　刀具易于調(diào)整芬失，裝卸方便。

　　擴(kuò)孔鉆的切削參數(shù)選擇

　　考慮到鑄件孔偏心嚴(yán)重匾灶，其單邊的加工余量大于工藝要求的加工余量棱烂，因此選用刀片寬度大的車刀刀片，擴(kuò)孔鉆端面上開有端面刃和切削倒角刃阶女。倒角刃起主要切削作用颊糜，切去大部分余量；端面刃起輔助切削作用秃踩，分擔(dān)孔偏心造成的余量(最大達(dá)9mm)衬鱼。由于主切削刃的幾何參數(shù)、刀體容屑槽尺寸等都會(huì)影響被加工孔的精度和表面質(zhì)量酿萄，因此應(yīng)慎重選擇序机。

主偏角

　　主切削刃偏角應(yīng)根據(jù)工件的切削性能來(lái)定。主切削刃偏角的大小争峭，不但影響切削層的厚度寥只，也影響擴(kuò)孔時(shí)的切削穩(wěn)定性和孔的直線度。加大主切削刃偏角馍逗，使孔的直線度變好冻找，對(duì)預(yù)制孔的直線度有校正作用柏困，但隨著主切削刃偏角的增大，切削厚度隨之增大帜蘑，切削刃入孔時(shí)的導(dǎo)向性和穩(wěn)定性將變差清玉。所以，擴(kuò)孔時(shí)一般采用較大的主切削刃偏角豫阻。

前角

　　由于工件材料為灰鑄鐵稠还，刀具取0°前角，既便于刀具制造苍糠，又能增強(qiáng)切削刃剛性和切削刃的容熱性能叁丧，可顯著提高刀具壽命。

后角

　　刀具的后角主要應(yīng)滿足減小后刀面與已加工表面摩擦的要求岳瞭。取12°后角拥娄，既能保證切削刃的鋒利，又可滿足切削刃的強(qiáng)度要求瞳筏。

螺旋角和容屑槽

　　為了校正預(yù)制孔的不精確度以得到精確的孔徑稚瘾，擴(kuò)孔鉆的螺旋角不能太大，取10°姚炕√罚考慮到容屑和排屑的需要，鉆頭上除了開有螺旋槽外柱宦，在刀具端面上還開有倒角刃容屑槽和端面刃容屑槽些椒，以保證足夠的容屑空間，避免因切屑堵塞而打刀掸刊。

切削用量的選擇

　　切削用量對(duì)切削加工效率免糕、刀具耐用度、加工質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響忧侧。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試堵沈，確定轉(zhuǎn)速n=200r /min；切削深度ap根據(jù)加工余量確定据篇，要求一次走刀切除全部余量便晶，根據(jù)最大單邊余量選ap=9mm；由于工件底孔為鑄造孔暂呈，有硬皮架暗、夾砂等缺陷，同時(shí)工件加工余量大且余量不均勻辜辰，為減小沖擊和熱應(yīng)力，選用較低切削速度惠翼，取v=37.5m/min束敦；綜合工件材料侨直、工件直徑、刀具剛性等因素匾瓣，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取進(jìn)給量f=0.4mm/r靠婴。
 
加工效果

　　在選擇擴(kuò)孔工藝加工上述工件的試驗(yàn)中，由于工藝方案選擇正確袱耽，在工件的調(diào)試切削中杀餐，機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)，完全避免了主軸的震動(dòng)朱巨，使得機(jī)床的現(xiàn)有剛性和強(qiáng)度完全滿足工件的加工工藝要求史翘。雖然鑄造孔偏孔嚴(yán)重，但擴(kuò)孔鉆切削輕快冀续，切屑排出流暢琼讽，孔的加工表面粗糙度和精度均達(dá)到要求，且使用中產(chǎn)品質(zhì)量一直很穩(wěn)定洪唐，機(jī)床調(diào)試驗(yàn)收一次成功钻蹬，完全達(dá)到預(yù)期的效果。

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