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这些因素会导致火花加工孔出现喇叭口
发布时间:2020-08-10 点击次数:0
这些因素会导致火花加工孔出现喇叭口
火花机加工孔产生喇叭口的原因有很多,如工艺、工具、设备、毛坯和冷却液等。
(1)技术
由于技术原因,加工孔中出现喇叭口,如孔的喇叭口在前道工序中没有消除,影响了最终加工;导向孔/钻套与刀具之间的径向间隙过大,导致喇叭口;不合理的切削参数会导致切削热发生很大变化,由于加工孔壁的加热程度不同,会出现喇叭口现象,因此,如果在加工过程中不考虑前一个工作步骤对下一个工作步骤的影响程度,往往会存在潜在的失效风险。
(2)刀具
刀杆刚性差;工具本身的直径有一个光滑的圆锥体;刀具的夹紧精度降低;刀具的刃口跳动很大;刀具安装中心线不重合或振动;刀具的刀杆弯曲;刀具切削角度不合理等。这些缺陷可能是加工孔中喇叭口的原因。
这只是一个简单的声明,当有一些失败的原因以上,加工孔将有喇叭口。“刀杆刚性差”会导致加工孔出现喇叭口,这只能在一定条件下形成。当镗杆刚性差时,高速旋转时镗杆头部离心力大,刀杆头部会摆动。当镗杆上有刀片时,由于刀片在镗杆圆周上的布置位置不同,喇叭口可能会出现在某些位置,但可能不会出现在某些位置。
我们以“刀杆刚性差”为分析对象。当加工一些重要的孔时,对位置、圆度、直线度等要求较高时,一种方法是采用辅助支撑加工方式,即在加工整个孔时,用钻套/导孔辅助加工;另一种加工方法是没有钻套和导向孔,刀具直接加工孔。用上述两种方法加工孔,如果镗杆存在摆动,喇叭口可能会以不同的形式出现。在钻套/导向孔下加工孔,如果出现喇叭口,通常是倒喇叭口;如果工具直接加工孔,喇叭口通常跟随喇叭口。
孔倒喇叭口的形成:在钻套/导孔的辅助支撑下加工孔时,由于刚性差,高速旋转时刀杆有一定的摆动量,其摆动量受钻套/导孔进入后钻套孔壁/guide孔孔壁的限制(即刀杆摆动量减小)。由于摆动的存在,刀具导杆与孔壁之间的间隙被单边消除,此时,刀架的头部偏向一侧,刀具在手柄上的安装根部和加工后的孔壁与主轴轴线成一个倾斜角度。刀具以这种倾斜的旋转范围深入加工孔壁,直到加工孔的孔径达到刀架的最大摆动。如果此时需要继续加工加工孔,加工孔直径总是在刀杆的最大摆动量下进行,即出现一部分为倒喇叭口,另一部分为圆柱孔的情况。在这种情况下,切削刃镗杆形成喇叭口,这也发生在多齿镗杆的刚性差时。刀杆刚性差时会出现喇叭,刀杆刚性好时也会出现喇叭。例如,由于前一过程引起的孔壁不均匀加热,收缩的差异形成了喇叭口。
(3)设备
设备的一些故障也是造成加工孔喇叭口的原因之一,如主轴的振动加剧;数控车床上刀具的进给方向不平行于工件的旋转轴,刀具的刀尖不等于旋转部分的中心;此外,辅助零件的失效,如钻套的严重磨损,导致加工刀具的定心功能下降,摆动量增加。
(4)空白
加工孔的孔壁从上到下有很大不同(圆台形)。刀具一旦钝化,加工成喇叭口后孔壁的回弹量不同;孔壁的材料上下有不同程度的松动,导致孔壁的反弹增加,形成喇叭口。
(5)冷却剂

在电火花加工过程中,当孔壁接收的热量和刀具产生的热量不平衡时,孔壁的膨胀量是不同的。例如,加工通孔时冷却液对刀具和孔壁的冷却效果不如加工盲孔时的冷却效果好,因此一旦加工过程中刀具产生的热量发生较大变化,加工孔尾和孔内孔壁的热量就会不同,这就容易导致加工孔时出现喇叭口。

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