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立铣刀如何与汽车制造完美配合
2017-11-12   作者:国际金属加工网

      现代汽车工业中,平面铣削应用极为普遍。为适应汽车工业的需要,工具制造厂商也推出了铣削铸铁及其它材料的铣刀和刀片系列。这些刀具、刀片使得加工效率和零件表面质量都得到大幅度的提高。

 

      其实铣刀只是一个笼统的叫法,它的分类有很多,比如面铣刀、立铣刀等等。下面几篇文章简单介绍一下立铣刀如何在汽车制造中发挥作用的。

 

      自动化加工过程中刀具崩刃分析

 

      很多机加工设备采用液压驱动装置来完成自动工作循环,液压传动在企业生产中得到了广泛的应用。但其故障原因不易查找也给我们的生产带来了诸多不便,尤其是自动化的流水作业中不能及时地排除液压故障,常常会导致全线停产。所以我们必须不断地总结、积累这方面的经验,掌握对液压故障的快速诊断方法。本文结合实例分析由液压故障导致的刀具崩刃现象之机理,希望对工程实际中遇到的同类问题有所帮助。

 

      1. 机床工艺过程简介

     

      汽车发动机活塞销孔的精镗工序采用单面镗削方案,即用同一镗杆上的两把镗刀,在一次走刀中依次精镗出两段销孔。这样,有利于提高生产率和保证其同轴度要求。在安装镗刀时,两把镗刀头之间留有适当的间距,这样既能保证两把刀不同时参与切削,又不致使镗杆过长,使镗杆的刚度较高,避免切削时振动,以确保销孔的加工质量。

 

      机床存在的问题:在快速退刀过程中,当刀具将要退至孔内时,即刀尖接近工件的瞬间,精镗刀出现了崩刃现象。

 

2.刀具崩刃问题分析

 

      刀具崩刃现象在机加工设备中时有发生,其机理较复杂。其中在刀具进给的快慢速切换时发生是较常见的,其主要原因有以下几种情况:

 

      行程挡铁定位不当,速度切换时刀具与工件间的距离太小; 速度切换阀失灵; 调速阀失灵; 液压缸泄漏及进气等。对这些方面已有文献论述,本文在此不加以讨论,而象如上所述的快退时出现崩刃却是不多见的。    

 

      经检查,本机床在退刀时卡盘有松动现象,夹具松动时造成退至孔内的刀具被损坏。有下述两种可能的原因。

 

 

      夹紧缸不能保压    

 

      进给油缸快速运动时因负载较小而使泵的油压降低,需对夹紧缸实行保压。单向阀9密封不严、夹紧油缸和管路接头泄漏等,都会造成夹不紧故障。    

 

      观察压力表,夹紧压力没有明显改变,说明单向阀9工作正常,管路接头无外漏,夹紧缸无内漏。因此推断出非夹紧保压问题。

 

      夹紧缸松开腔压力升高    

 

      泵压降低时,若夹紧缸无杆腔保压值不变,而因某种原因使松开腔(有杆腔)压力升高,夹紧缸受力指向松开方向,则会导致工件松动。

 

      经查寻,夹紧缸的电磁换向阀4之回油口与进给油缸背压阀5之进油口并接在一起。这样,虽然简化了配管工序,却大大增加了夹紧缸回油阻力,使其有杆腔回油压力过高,造成夹紧时其无杆腔的夹紧压力增加,降低了系统工作的可靠性及效率。更重要的是,进给油缸经背压阀回油时油流的流动状态直接影响夹紧缸的有杆腔压力大小,倘若有压力冲击、附加背压等流体波动直接作用在背压阀前,同时也会使夹紧缸的有杆腔压力随之增高并出现冲击,甚至使夹紧缸松动。

 

      那么,为何只在进给缸快退时才出现夹具松动呢?    

 

      进给油缸快进时为差动连接,不存在两缸的回油相互干扰问题,而只是夹紧缸回油阻力大(为背压阀调定压力)而已;工进时因进给油缸回油流量较小、流速较低,不易出现流体的冲击波动;快退时进给油缸运动速度高,且回油腔工作面积大(为活塞端面积),故回油流量较上述任何工况时都大,这时较大的回油流量使背压比调定值有所增加;另外,如果背压阀为适应大流量而自动调节其阀口开度的动作滞后,进给缸较高压力的回油大量流入夹紧缸有杆腔,都会引起夹紧缸有杆腔压力进一步升高甚至波动,造成进给油缸快退时夹具松动,出现上述事故。

 

      将进给油缸与夹紧油缸的回油管路分别接回油箱,避免了相互之间的压力干扰。    

 

      改进后机床刀具崩刃问题得到了圆满地解决。    

 

      此例液压系统的原理无问题,但在实际使用时却出现了故障。这说明设计液压系统时,除了应正确地选择元件组成系统外,还应合理地设计、配置管路。

 

      可转位镗刀的使用方法注意事项

 

      刀具安装时,要特别注意清洁。镗孔刀具无论是粗加还是精加工,在安装和装配的各个环节,都必须注意清洁度。刀柄与机床的装配,刀片的更换等等,都要擦拭干净,然后再安装或装配,切不可马虎从事。

 

      刀具进行预调,其尽寸精度,完好状态、必须符合要求。可转位镗刀、除单刃镗刀外,一般不采用人工试切的方法,所以加工前的预调就显得非常重要。预调的尺寸必须精确,要调在公差的中下限,并考虑因温度的因素,进行修正、补偿。刀具预调可在专用预调仪、机上对刀器或其他量仪上进行。

 

      刀具安装后进行动态跳动检查。动态跳动检查是一个综合指标,它反映机床主轴精度、刀具精度以及刀具与机床的连接精度。这个精度如果超过被加工孔要求的精度的1/22/3就不能进行加工,需找出原因并消除后,才能进行。这一点操作者必须牢记,并严格执行。否则加工出来的孔就不能符合要求。

 

      应通过统计或检测的方法,确定刀具各部分的寿命,以保证加工精度的可靠性。对于单刃镗刀来讲,这个要求可低一些,但对多刃镗刀来讲,这一点特别重要。可转位镗刀的加工特点是:预先调刀,一次加工达到要求,必须保证刀具不损坏,否则会造成不必要的事故。


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