您的当前位置:华林调节阀网>>调节阀论文>>调节阀应用>>关于复合刀具及其在阀类零件加工中的应用

关于复合刀具及其在阀类零件加工中的应用

   0概述

    复合刀具是由两种或两种以上加工刀具组合起来使用的刀具,在生产实践中以其高生产率、高精度、低成本和加工范围广而获得了广泛的应用。在工程机械阀类零件加工领域,复合刀具在国内外各知名厂家均被普遍使用,美国卡特和日本小松公司也大量采用复合刀具,并在设计上、工艺上标准化、系列化,形成公司内部标准,不但节约了生产成本,而且有效地保证了零件质量。我公司生产的阀类零件,其主要及关键加工要素为各类孔,一方面,孔本身尺寸及几何精度要求高且数量多;另一方面,各孔之间位置精度要求严格。因此,对我公司而言,在生产中应用的主要是孔加工复合刀具。下面就其在分类、优点、切削过程特征、设计原则及在我公司的应用进行简要分析。

    1 分类

    按工艺类型分为同类工艺复合刀具如复合钻、复合扩、复合铰和复合镗等,不同类工艺复合刀具如钻—扩、钻—扩—铰、钻—攻、钻—镗、钻—扩—锪复合刀具等。按刀具结构分为整体式复合刀具和装配式复合刀具。


    2 优点

    (1)生产效率高用同类工艺复合刀具同时加工几个表面时,能使机动时间重合;用不同类工艺复合刀具对一个或几个表面顺序进行加工时,能减少(换刀等)辅助时间。因此,采用复合刀具能大大提高生产效率。

    (2)加工精度高用复合刀具加工时,能保证工件加工表面之间较高的位置精度,如孔的同轴度、孔与端面垂直度等。

    (3)加工成本低采用复合刀具可以集中工序,从而减少机床或工位数量,对操作者的技术要求也低。

    (4)加工范围广孔加工复合刀具可加工柱形孔、锥形孔、螺纹孔、复杂截形的多阶孔以及相距一定距离的同轴孔等,还可以锪平面,加工沉孔及凸台。

    3 切削过程的特征

    (1)切削层面积与切削力同时参加工作的孔加工复合刀具工作时,要避免前一把单个刀具刚切入前一孔时,后一把单个刀具就切入后一孔,防止由于切削力的骤增而造成的振动,保证加工精度和表面质量。总的最大切削层面积等于同时参加工作的各阶切削层面积之和,即


    式中

    Acl、Ac2、Acn ———复合刀具各阶每齿切层面积

    z1、z2、2n———相应各阶刀齿数

    孔加工复合刀具在切削过程中,最终构成一个总扭矩M与一个总轴向力Fx,其值等于同时参加工作的各单个刀具的扭矩Mi及轴向力Fxi的总和。

    顺序加工复合刀具的切削过程实质上和一般单个孔加工刀具基本相同,但由于各单个刀具所切下的切削层面积不同,在加工过程中,切削力波动较大。

    (2)刀具磨损与寿命由于各单个刀具所承受的切削力大小不同,切削条件不同,切削温度有高低,从而造成各单个刀具之间磨损不均,刀具寿命也不一样。其磨钝标准一般参考单个孔加工刀具。

    4 设计原则

    (1)合理选择刀具材料对于同时在多层壁上加工孔的孔加工复合刀具,由于承受较大扭矩,应选用强度较高的刀具材料。当各单个刀具之间的直径尺寸的差异和切削持续时间相差较大时为了使他们的寿命尽可能的接近,应选用不同的刀具材料。直径大、切削时间长的单个刀具应采用红硬性较好的刀具材料。对于结构复杂的多阶复合刀具,为获得较高的刀具寿命,应选用耐磨性较好的刀具材料。切削部分与刀体应分别采用不同的刀具材料。

    (2)正确选择结构形式强度与刚度较差的刀具应采用整体式结构;精加工刀具最好采用整体式结构。

    (3)可靠的容屑与排屑孔加工复合刀具同时参加工作的刀齿较多,会产生大量切屑,若容屑空间太小,排屑不畅,会造成前后单个刀具切下的切屑互相干扰和阻塞,致使刀齿崩刃甚至于刀具折断。

    (4)应有良好的导向具备良好的导向是孔加工复合刀具的一个重要特点,具有良好的导向的刀具工作时能保持正确位置,提高工艺系统刚性,改善切削过程稳定性。

    5 在我公司阀类零件中的应用(见附图)

    (1)保证两孔同轴如加工液压换向阀阀体阀孔用复合枪铰刀,切削部分只有一个主切削刃,单孔直线性及切削稳定性良好,两孔同轴度能够很好保证;加工0T12291阀套用复合扩孔钻,复合铰刀,加工两孔同轴度精度好且生产效率高。

    (2)保证轴向尺寸精度如加工转向阀阀体阀孔内各沉割油槽用复合挖槽刀,各槽轴向尺寸完全由刀具保证,一把刀具可同时加工多个油槽,加工效率高,刀具刚度好。

    (3)保证螺纹底孔与密封角位置精度如D6D中采用复合扩孔锥钻加工各连接油口螺纹底孔与密封角,螺纹底孔与12°、15°密封角同时加工,较好地保证了两要素位置精度,从而有效地保证了封油效果。


    综上所述,无论是提高劳动生产率还是保证加工精度,复合刀具均有其广阔的应用前景,对阀类零件而言,见于其加工要素多、精度要求高同时结构及尺寸容易实现系列化和标准化的特点,在成批生产中应用复合刀具将更能发挥其效益,提高产量。