合理的选择滚压加工工艺参数,不仅可以保证零件表面粗糙度、尺寸精度、表面硬化程度,而且还能有效地提高滚压加工的生产率。
一、 滚压用量是滚压加工工艺参数的重要组成部分,通常指滚压余量δ,滚压力F,行程次数n,进给量f,滚压工具,或工件的速度v。
1. 滚压余量δ
滚压零件的加工余量,就是它在滚压过程中所产生的塑性变形量。根据塑性变形体积不变形,在滚压过程中,工件表面粗糙度的波峰被压下而波谷向上升起,因而工件孔的直径增大量约为2*Ra/2,故滚压加工的余量,通常为预加工工序后,工件表面粗糙度值Ra。
在实际生产中,余量的选用应通过试验来确定。在保证达到所要求的尺寸精度和表面粗糙度的前提下,应尽量选取较小滚压量,对于精整为主的刚性滚压,在工件原始的径向和轴向尺寸以及形状和材质都很均匀时,可以考永久变形来校正孔形。反之选用滚压余量过大,将造成永久变形过大,引起工件孔的畸形。
若以降低表面粗糙度为主时,则滚压余量可选小一些,但不要超过压实躺平原始表面粗糙度的峰沟值。
多滚珠刚性滚压的工作情况与上述相似,滚压表面质量和表面硬度随滚压余量的增加而增大,单滚压余量超过一定极限后,则情况变坏。
2.滚压力F
滚压加工时,如果主要以压光表面和强化表层为目的,控制滚压力F是保证滚压质量的重要参数。在其他参数确定的情况下,为保证滚压质量,应有一定的合理滚压力范围。
影响合理滚压力的因素很多,一般说来,加工材料的塑性越小、原始表面的粗糙度越大、滚压速度和进给量越大、滚压行程次数越少。则滚压力应选得越大。
为正确选用滚压力F,一般采取行程试验法,利用工件的一小段或专门的试件,逐渐加大滚压力,做3-5次试验,根据其滚压质量。确定合理的滚压力。
3.进给量f
滚压时的进给量f对滚压后表面粗糙度和物理机械性能有很大影响,并随滚压力的增大而减小。减小进给量,对降低表面粗糙度和提高抗疲劳强度,都有很好的作用。且原始表面越粗糙,进给量对表面粗糙度的影响就越大。
进给量f对滚压后的表面硬度也有一定的影响,一般随着进给量的增加,滚压后的表面硬度会降低。
滚压速度v
滚压速度对表面粗糙度。加工精度、冷硬程度和冷硬层深度影响都不大,主要影响生产效率。滚压速度主要偶机床、滚压工具、工件的刚性与振动因素等条件来确定、
定工艺系统刚度较好时,滚柱式滚压速度v采用30-60m/min。
行程次数n
行程次数即滚压次数,一般采用n=1或n=2,后者常用于复合式滚压头。当表面粗糙度要求低,工件刚性有比较低时,可重复滚压,应逐渐加大滚压余量,单次数不应超过4.行程次数多,会增大滚压力,导致金属表面产生微小裂纹或起皮现象。
二、原始表面质量
滚压钱的表面粗糙度,对滚压后的表面粗糙度有很大的影响。内孔经滚压后,表面粗糙度可降低2-3级,最高可降到5级。滚压后表面粗糙度Ra值可达0.2-0.05µm。
内孔在滚压钱的预加工表面粗糙度,对滚压后的尺寸精度也有很大的影响。可根据所要求的表面粗糙度来选择原始表面粗糙度。
三、滚压加工用冷却润滑液
滚压加工用冷却润滑液的目的,是减小滚子月工件之间的摩擦力,减小滚压功率,提高滚子的寿命和降低零件的表面粗糙度。要求冷却润滑液必须能降低摩擦习俗和增加滑动系数,应具有良好的润滑性能,极压性能,即能均匀分布和附着于工件及滚子表面上,在很大的压力和长时间的工作中不会发生变质,加工后容易从零件表面去除,流动性好,便于冲洗加工过程中产生的碎末。最好的润滑油,应含有一定量的催化物,它能促使滚压表面迅速地形成氧化膜,以增加滚柱和滚压表面的滑动效果,降低外表摩擦。
机油润滑性好,但黏度大;锭子油除润滑性较好外,传热能力也较强;煤油的洗涤能力较强,并能洗净工件表面的油污和粉尘。因此,一般采用上诉油料的混合剂作为滚压加工的冷却润滑液比较好。
滚压钢件时,选用机油或混合油作为冷却液。混合油采用40%的机油加60%的锭子油,或采用50%的煤油加50%的煤油。滚压铸铁是,采用煤油较适宜,也可采用50%的机油加50%的煤油;滚压铜及其合金时,采用混合油或硫化油∩适宜;滚压铝及其合金是,采用重油或机油较适宜;对于用金刚石或人造金刚石滚压工具滚压工件时,则多采用锭子油或豆油作冷却润滑液
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