钻削加工毛刺的形成及解决方法谢俊锋(南阳市第二技工学校,河南南阳473000)摘要:详细介绍了钻削加工毛刺的形成机理、影响因素、控制方法以及消除办法,揭示出了有效控制与解决钻削加工毛刺的基本规律。关键词:钻削毛刺;形成机理;影响因素;控制;消除:TG52文献标志码:A:100522895(2007)01200852030引言金属切削毛刺是指在金属加工中,在工件表面的边缘或过渡处出现的尖角、毛边等不规则的金属部分。毛刺极大地影响了加工产品的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度精度。毛刺的生成与控制是金属切削理论中迄今为止尚未解决好的难题。本文重点就钻削加工中毛刺的形成及解决办法发表一些看法。1钻削加工中毛刺的形成机理毛刺的生成机理还有待进一步研究,但一般认为,毛刺的形成主要是金属在切削过程中产生塑性变形而形成的。如果材料的塑性变形区不大于切削层厚度,工件表面就不会产生毛刺;相反,塑性变形区大于切削层厚度时,则加工表面会在切削力作用下,因材料的挤压和撕裂产生毛刺,同时邻近该塑性变形区的自由表面(如孔口)也会产生毛刺。由于在金属切削中,塑性变形区一般都大于切削层厚度,因此毛刺的生成是不可避免的。钻削加工中产生的毛刺有2种具体形式:切入进给方向的毛刺和除作业量也较大,去除比较困难。假定被加工工件材质均匀,使用标准麻花钻钻头,不存在偏心,钻头切削刃上各对应点的几何参数均相同工件装夹和定位不存在误差,则根据钻削加工中的实际切削状态,可建立如图1所示钻削加工中切出进给方向的毛刺生成模型。由图1中可以看出:钻头直径为dƒmm,钻削进给量为fƒ(mm·r-1),钻头顶角为2<。沿着钻削加工的进给方向,被加工工件的终端部材料在钻削轴向力的作用下产生扭曲变形。若同钻头主切削刃相接触的工件的切削厚度)成立时,随着∆x的增大,切削层面逐渐减小,钻头对工件终端的挤压推力增加,此时钻削仍能继续进行;当∆x≥Αcx时,此时切削不能正常进行,而是在钻削轴向力作用下,工件终端部材料被挤压、推倒,从而形成钻削加工中切出进给方向毛刺。2钻削加工中产生毛刺的影响因素钻削加工中切出进给方向毛刺的形状和尺寸与钻削速度vƒ(m·min-1)、钻削进给量fƒ(mm·r-1)、工件材料、钻头几何角度等因素有关。2.1工件材料对产生毛刺的影响钻削韧性大、延伸率大的材料时,钻头切离时塑性变形不足以使工件材料发生破坏,形成的毛刺大。因此在满足加工需求的前提下,应尽可能选用变形硬化较大、延伸率较小的材料,以减少毛刺的形成。2.2钻削速度v对产生毛刺的影响如图2随着钻削速度的提高,图1钻削加工中进给方向毛刺生成模型当∆x=常进行;当0<0时,钻削加工能够正增加,产生毛刺的高度值H和厚度∆x<Αcx(Αcx为任意点处值B均增大。收稿日期:2005202201作者简介:谢俊锋(1975-),男,河南南阳人,学士,教师,教学研究方向为金属加工,已发表论文6篇。轻工机械LightIndustryMachinery·86·2007年第1期艺的不同阶段,可以改变工件材料硬度,延伸率等物理机械性能,可以减少零件在加工过程中形成的毛刺。3.4工件叠加切削法在钻削加工中,当工件厚度较小时,可以将几个工件叠加起来一并加工,这样可以有效控制钻头出口处的毛刺。如图4所示,工件1和工件2产生的毛刺比工件3小的多。具体实验数据如表1所示。钻削加工中毛刺的形成在很多时候是无法避免的。目前,去毛刺技术由手工方向向专用机械、自动化的方式发展。据粗略统计,去毛刺方法现在已经发展到60多种。纵观各种去毛刺方法,可以列举出以下几种适合去除钻削毛刺的方法。4.1人工去毛刺人工去毛刺是最普通、最传统的操作方法。人工去毛刺仍然由钳工借用锉刀和油石、砂纸、钢刷等工具与放大镜等检测工具完成的它适用于去除钻削加工中在孔口边缘产生的毛刺。这种去毛刺方法的恃点足劳动强度大,工人技术要求高,生产效率低,质量难保证。4.2电解法去毛刺由机械部机械科学院研究开发的电解法去毛刺工艺是一种去毛刺新工艺。电解法去毛刺(如图5)是指在直流电源作用下,利用金属工件在电解液中产生阳极溶解的原理进行的。由于毛刺突出于工件表面与阴极之间的间隙最小,因而电流密度最大,电子线高度集中,所以接近阴极的毛刺最先溶解,直至毛刺图2切削速度的影响图3进给量的影响2.4钻...