一、 滚压孔表面的缺陷
1. 波纹与“麻点”
在深孔滚压加工中,工件已加工表面有事会出现呈大螺旋线状的波纹和麻点。产生原因主要是由于机床-工具-工件系统振动所致。振动产生的原因很多,如机床的振动、工件和工具刚性不够、滚压头轴向偏摆量过大、滚压工具活动部分配合间隙过大、液压系统不稳定、工件装夹偏斜、工件原始表面有波纹,甚至润滑不当等。通常采用以下措施消除波纹和麻点、
(1) 提高滚压工具的制造精度,轴向偏摆量应控制在0.01mm范围内;配合间隙应确保不产生摆动,但也要防止因间隙过小而“卡死”、
(2)增加滚压工具的刚性,防止因滚压引起工具周期性的振动。在系统刚性较差,工件径向不平衡或装夹误差较大是,适当间隙滚压力或降低滚压速度。
(3) 在保证表面质量的同时,应尽可能采用较小的滚压力。
(4) 要避免所选机床转速与机床固有频率相同而引起的共振现象,消除和减轻机床周期性振动。
(5) 必须放置预孔表面出现轻微的波纹,因为这种波纹在滚压加工时很难消除。
(6) 正确的选择润滑剂
2. 滚珠(柱)与工件孔口相互擦伤
当采用多滚珠弹性内孔滚压工具滚压是,因滚珠在弹簧力的作用下,被夹持在支承与滚珠架之间不能转动而造成工具在进入和退出工件孔口是,是工件孔口和滚珠表面相互摩擦而出现彼此擦伤的现象。此时,壁厚很薄的滚珠架,在滚珠压力的作用下也容易变形。
解决的方法是在两支承之间增加一个调整垫圈,垫圈的厚度应使两支承与垫圈靠紧后,各滚珠构成的圆周外径约比工件孔径大0.3mm左右,并保持紧靠后滚珠与滚珠架径向孔之间仍有一定的间隙。这样不仅不会因滚珠外胀而造成滚珠架变形,而且滚珠还能再滚珠架与支承之间自由转动,可避免滚珠与工件孔口的相互擦伤。
3. 暗斑、锈蚀点、压痕和划伤
产生这些缺陷的主要原因如下:
(1) 预加工时留下的乳化液很久没有擦净,滚压后便会出现光泽暗淡的斑点。
(2) 预加工后已经产生锈斑,但未发觉,滚压后便可清晰地看出不同程度的锈蚀点。
(3)采用的润滑剂中,残留有细碎的金属屑或预孔表面有预加工留下的铁屑和磨粒等杂物,往往会在滚压后的深孔表面出现很深的压痕。在拉挤或推挤是孔壁上则出现纵向划伤。
(4)滚压工具疼不灵活滚压元件表面有缺陷,也会引起工件表面划伤。
采取预防措施如下:
A、滚压加工前,必须检查预孔表面质量,应无锈蚀点、表面伤痕。然后进行擦洗。表面粗糙度要求较小的工件须用绸布擦净。
B、使用清洁的润滑剂。保持机床润滑系统和注油工具的的清洁,以防杂物损坏滚压表面。
C、 滚压元件表面不得有尖角、锈蚀、压坑等缺陷。
D、 滚压过程中,应尽量避免中途停车,否则会在工件表面压出一条沟带,如因故必须停车时,可先将滚压元件脱离工件表面,然后再停车。
二、薄壁工件的变形
(1)滚压加工和切削加工一样,也易使薄壁工件产生变形。这种变形厂发生在多滚珠弹性滚压工具滚压薄壁筒形工件的深
孔加工是,由于工件的装夹不可能十分准确,工件中心与回转中心不重合,形成一个夹角;又由于工具是浮动的,工件随
工具会产生偏摆运动。这样,滚压头上多滚珠所构成的圆周在工件横截面上的投影便是一个椭圆,远来多滚珠平均承受的
滚压力就会集中在椭圆长轴方向的两个滚珠上,尽管随着工件的旋转,受压最大的滚珠会逐次更换,由于孔口偏摆最大,
所以孔口的椭圆对也最严重。
(2)当工件壁厚不均匀时,滚压后工件个部分所产生的整体变形也不均匀,所以空隙也会随之发生畸变。这种变形岁最小
壁厚的减小而增大。减小这种变形的措施是减小滚压力,时间瞬时滚压力(如冲击式滚压),增大最小壁厚等。
(3)当薄壁深孔滚压加工是,内孔滚压后期外圆亦会产生一定的残余变形。
(4)薄壁工件在滚压是容易变形,且在滚压后又不容易恢复,即滚压是所发生的塑性变形量大,弹性变形量小。壁厚的工
件,在滚压是不易变形,但在滚压后有很容易恢复,即旺旺是塑性变形小,弹性变形大。工件内孔在滚压过程中所发生
变形,不但与滚压余量和滚压工件的材质有关,而且也与滚压压力与孔壁的厚薄有关。弹性变形量的大小决定于滚压元件
对内表面金属的压应力大小。一般来说,工件外圆表面的变形量,随孔壁的厚度而变化,孔壁越厚,滚压变形越小;
之,孔壁很薄,则变形也随之增大。
三、喇叭口
深孔滚压加工后,常在孔口两端呈现不同程度的喇叭口机上、下端面凸起。喇叭口和端面凸起是由金属材料受力后,向
阻力最小的方向流动的结果。这种现象的出现,就其加工方法来说是正常的,但对某些工件的使用要求来说,又是不允许
的,因此,必须设法消除。
(1)从加工工艺着手,两端里以适当的余量,持滚压加工后在修整量端面,去掉喇叭口及端面凸起。
(2) 当工件孔壁较薄是,可安排先加工内孔,后加工外圆,以在厚壁较大的情况下加工
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