铰刀使用过程中常见的八大故障及诱因
一、孔径增大,误差超标
导致该问题的主要诱因包括:铰刀外径设计尺寸偏大,或铰刀刃口存在毛刺;切削速度设置过高;进给量不合理、加工余量过大;铰刀主偏角过大;铰刀自身存在弯曲变形;铰刀刃口附着切屑瘤;刃磨时铰刀刃口摆差超出允许范围;切削液选型不当;安装铰刀时,锥柄表面未擦拭干净(残留油污)或锥面存在磕碰损伤;锥柄扁尾偏位,装入机床主轴后锥面发生干涉;主轴弯曲、主轴轴承松动或损坏;铰刀浮动不灵活,与工件不同轴;手铰孔操作时,两手用力不均衡,导致铰刀左右晃动。
二、孔径缩小
主要影响因素有:铰刀外径设计尺寸偏小;切削速度过低;进给量过大;铰刀主偏角过小;切削液选型不合适;刃磨时未彻底磨除铰刀磨损部分,工件材料弹性恢复导致孔径缩小;铰削钢件时,加工余量过大或铰刀不够锋利,易引发材料弹性恢复,进而造成孔径缩小;内孔本身不圆,导致最终孔径不合格。
三、铰出的内孔不圆
核心诱因如下:铰刀长度过长、刚性不足,铰削过程中产生振动;铰刀主偏角过小;铰刀刃带宽度过窄;铰孔余量不均匀;内孔表面存在缺口、交叉孔;孔表面有砂眼、气孔等缺陷;主轴轴承松动,未配备导向套,或铰刀与导向套配合间隙过大;薄壁工件装夹过紧,卸下后发生变形,导致内孔失圆。
四、孔的内表面出现明显棱面
主要原因包括:铰孔加工余量过大;铰刀切削部分后角过大;铰刀刃带过宽;工件表面本身存在气孔、砂眼等缺陷;机床主轴摆差过大,影响铰削精度。
五、内孔表面粗糙度值偏高
诱发该问题的因素较多,具体为:切削速度过高;切削液选型不当,无法起到有效润滑冷却作用;铰刀主偏角过大,且刃口不在同一圆周上;铰孔余量过大;铰孔余量不均匀或过小,导致局部表面未铰削到位;铰刀切削部分摆差超差、刃口不锋利且表面粗糙;铰刀刃带过宽;铰削时排屑不畅,切屑划伤内孔表面;铰刀过度磨损;铰刀受到碰伤,刃口残留毛刺或发生崩刃;刃口产生积屑瘤;因工件材料特性,不适用于采用零度前角或负前角的铰刀。
六、铰刀使用寿命偏低
主要原因有:铰刀材料选型不当,无法适配加工材料;铰刀刃磨过程中发生烧伤,损伤刀体;切削液选型不合适,且未能顺利流至切削区域,无法发挥冷却润滑作用;铰刀刃磨后表面粗糙度值过高,影响切削性能和使用寿命。
七、铰出的孔位置精度超差
主要诱因包括:导向套磨损严重;导向套底端与工件距离过远;导向套长度不足、精度较差;主轴轴承松动。此外,铰刀刀齿崩刃也会间接影响位置精度,其诱因包括:铰孔余量过大;工件材料硬度过高;切削刃摆差过大,导致切削负荷不均衡;铰刀主偏角过小,使切削宽度增大;铰深孔或盲孔时,切屑堆积过多且未及时清除;刃磨时刀齿已产生裂纹。铰刀柄部折断的诱因则为:铰孔余量过大;铰锥孔时,粗精铰削余量分配不合理、切削用量设置不当;铰刀刀齿容屑空间过小,导致切屑堵塞,引发刀柄受力断裂。
八、铰孔后孔的中心线不直
主要影响因素如下:铰孔前的钻孔存在偏斜,尤其当孔径较小时,铰刀刚性较差,无法纠正原有钻孔的弯曲度;铰刀主偏角过大;导向装置不良,导致铰刀在铰削过程中易偏离正确方向;切削部分倒锥过大;铰刀在断续孔的间隙处发生位移;手铰孔操作时,单一方向用力过大,迫使铰刀向一端偏斜,破坏铰孔的垂直度,导致中心线不直。