如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

深孔鏜孔加工一直以來都是機械及模具加工中的難題，之前有個同學就碰到了膠管模具上的一個48×215mm 的深孔加工，希望把他趟過的坑寫出來，給你們提供一些幫助和借鑒。

一、零件圖分析與工藝規劃

零件圖紙分析

膠管模具零件，有 4 個直徑48×215mm 深的孔需要加工。外形尺寸 420×270×250mm，上下左右各有 4 個凹槽，孔面有臺階，兩側各有斜面為行位配合面。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

膠管模具零件

此零件的工藝要求是孔的圓錐度不能超過0.1mm，表面粗糙度值為Ra3.2μm，孔距尺寸公差不能超過0.03mm，垂直度為0.03mm，此模具的產品是玻璃膠管，其壁厚只有 0.8mm，客戶要求超過 0.8mm 的厚度不收貨，可謂是越薄越好，就是為了節省成本。

當時，對于這么高難度的零件確實心里沒底，雖然本單位只負責加工深腔鏜孔，其它方面客戶都可以配合加工。經多次嘗試，研究出一套既簡單又合理的加工方案。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

工藝規劃

零件鏜孔前的簡單加工順序

精料回來后，銑床先加工兩側的凹槽位。

加工正面的臺階開粗，單邊留余量 0.5mm。

加工底面的臺階開粗，單邊留余量 0.5mm。

然后重新裝夾校表，四面分中，中心鉆加工定位，分步由直徑10mm、直徑24mm、直徑35mm鉆頭加工，最后用直徑44mm鉆頭加工鉆穿開粗。

完成后至大水磨加工面和，保證平行度為0.03mm。

零件的的裝夾及定位基準

工件直接裝夾在數控工作臺上，4 個模腳分別碼緊，校表分中，誤差控制在0.03mm以內。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

二 、零件數控加工

零件圖紙分析

自制鏜刀：先自制一把鏜刀架如圖3所示，材質是837H，先粗車，預留0.5mm余量，熱處理后用外圓磨床加工，重點是保證同軸度。鑲刀片的小刀架購買標準件 10×10mm，便于更換刀片，保證尺寸。

內裝小刀架的傾斜角度是20°，線割加工，稍緊配合。鏜刀架鉆孔配 M6mm 的內六角螺絲，用內六角螺絲鎖緊小刀架。標準小刀架裝硬質合金刀片，主偏角30°，后刀面避空角度15°，刀片尖角帶R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸面，以防震動。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

加工方案確定

孔加工方案1

采用快走絲線割加工，這種方法是最直接簡單，不用開粗，但由于尺寸過深有 215mm，加工時冷卻和沖水很難解決，且容易斷線，表面粗糙度值達不到要求。

孔加工方案2

采用慢走絲加工，由于孔深也容易斷絲，但每個孔的加工費約 1,945 元，總計算模具的線割費用將近7,700元，遠遠超出客戶的成本計算。

孔加工方案3

數控外形銑削加工，用加長刀把裝圓刀粒或菱形合金刀粒，深度分層加工，由于接觸面積較大，每次進刀和退刀加工時聲音非常大且刺耳，加工出來的表面粗糙度值和尺寸精度非常差，中間還不時有倒扣的凹槽，僅粗糙度無法控制，遠不達標。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

孔加工方案4

數控鏜孔加工，采用機型是850B型，一般的機床均可，此機型的 Z 軸高度是 500mm,能滿足鏜刀架 230和加工件孔深250mm的加工要求，且加工時間每孔總共只需 2h，加工精度高，表面粗糙度值和尺寸精度均符合圖紙要求。通過對成本和加工精度和加工難易程度等方面對比，故選擇方案4的孔加工方案。

數控鏜孔加工過程

裝夾找正

工件上機床，碼緊4個角的位置，校平工件的平行位置和水平度，如超過 0.03mm 則要重磨工件的上下面，否則很難保證孔的垂直度。校表公差控制在0.02mm以內，4個面分中，以第二臺階面為加工Z軸的0面，盡量有足夠的抬刀空間。

裝鏜刀架

第一次粗加工用表卡測量好鏜刀片高于大刀架的尺寸，粗加工預留單面 0.5mm 左右，便于半精加工。鏜刀片主偏角 30°，后刀面避空角度 15°，刀尖圓角為R0.3~R0.4mm角，盡量減少接觸面，減少受力，以防震動產生倒扣。鏜刀尖對刀工件表面為0面。

如何解決加工中心深腔鏜孔加工震動的原因--山東精力數控

鏜孔程序

指令格式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;，G76 為精鏜孔指令，X/Y/Z孔的坐標位置，P為孔底有暫停，Q表示刀具加工完暫停偏移，抬刀時以防刮傷已加工側面。

粗加工參數設置

轉速S為120轉/min，進給F為80mm/min，切削量1.0mm，切削油為冷卻液，油的流動性需好，冷卻到位。

半精加工參數設置

粗加工完畢，進行卡數和檢測，深內孔的尺寸可用內孔測規，通常是會有一定的錐度，轉速 S 為 110轉/min，進給 F 為 70mm/min，切削量 0.6mm，切削油為冷卻液，油的流動性需好，冷卻到位來保證精加工的粗糙度。

精加工參數設置

加工每個孔都用新的刀片加工，轉速S為100轉/min，進60mm/min，用千分卡測量好刀片的位置，鎖緊小刀架加工。先試孔加工，因為工件的頂面有個 15mm的臺階，直到尺寸達到圖紙要求。