鏜床加工是一種利用鏜刀對工件的孔、平面、溝槽等進行精密加工的方法,廣泛應用于機械制造(如箱體類零件、支架、模具等)領域。由于鏜床加工精度高、適應性強(可加工大直徑孔、復雜孔系),對工件本身及加工過程有特定要求,以確保加工質量、效率及操作安全。以下是鏜床加工對工件的主要要求:
一、工件材質與毛坯要求
材質適配性
鏜床加工適用于多種金屬及非金屬材料,但材質需滿足切削性能要求:
金屬材料:鋼(碳素鋼、合金鋼)、鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵)、銅合金、鋁合金等是常見加工對象,其硬度需適中(一般建議≤30HRC,過高會加劇刀具磨損,需預先熱處理軟化)。
非金屬材料:如工程塑料、木材等,需質地均勻,無內部疏松或雜質,避免加工時出現崩裂、變形。
禁止加工過硬或脆性過大的材料(如未經退火的高碳鋼、淬火鋼),除非配備專用硬質合金刀具或磨削附件。
毛坯質量
毛坯(如鑄件、鍛件)需經過時效處理(消除內應力),避免加工后因應力釋放導致變形(尤其大型箱體類工件,需進行自然時效或人工時效)。
毛坯表面需平整,澆冒口、飛邊、毛刺需預先清理,孔的預加工(如鑄孔、鍛孔)需留有合理加工余量(一般3-5mm,根據精度要求調整),余量不均勻會導致加工時切削力波動,影響精度。
二、工件結構與尺寸要求
結構合理性
剛性要求:工件需具備足夠剛性,避免加工時因切削力產生變形(如細長桿、薄壁件需設計輔助支撐結構)。例如,加工大型箱體的軸承孔時,箱體本身需有足夠壁厚,防止裝夾或切削時晃動。
裝夾便利性:工件需有合適的定位基準面(如平面、已加工孔),且結構便于裝夾(如設有凸臺、工藝孔),避免因裝夾不穩定導致加工偏差。對于無合適基準的工件,需預先加工工藝凸臺或輔助支撐面。
孔系與平面關聯性:若加工復雜孔系(如箱體的平行孔、垂直孔),工件需保證孔的軸線與基準面(如底面、側面)的垂直度、平行度符合設計要求,否則會增加鏜床調整難度。
尺寸范圍適配性
鏜床加工的工件尺寸需與設備規格匹配:
小型鏜床(如臥式鏜床)適合加工長度≤2米、重量≤1噸的工件;
大型落地鏜床可加工長度10米以上、重量數十噸的重型工件,但需考慮設備承重范圍,避免超載導致機床導軌變形。
孔的加工范圍:鏜床可加工直徑φ10mm~φ2000mm的孔(根據鏜刀及附件規格),深孔加工(孔深與直徑比>5)需確保工件有足夠的軸向空間,且孔的入口端需平整,便于鏜刀切入。
三、加工精度與表面質量要求
尺寸精度
鏜床加工的孔直徑公差一般可達IT7~IT6級(如φ100H7,公差范圍0~+0.035mm),孔距公差(如平行孔系的中心距)可控制在±0.01~±0.03mm,需根據工件設計要求明確精度等級,避免盲目追求過高精度導致成本增加。
平面加工的平面度公差通常≤0.02mm/1000mm,垂直度(如孔與端面)≤0.01mm/1000mm,需通過工件的基準面保證測量基準與設計基準一致。
表面質量
表面粗糙度(Ra)要求:一般鏜削加工可達Ra1.6~Ra3.2μm(精鏜),若需更高表面質量(如Ra0.8μm以下),需配合鉸削、磨削等后續工序。
表面不得有裂紋、劃痕、氣孔等缺陷,尤其是密封面、配合面(如軸承孔與軸的配合面),需保證無影響裝配的瑕疵。
四、裝夾與定位要求
定位基準明確
工件需選擇精度高、面積大的表面作為定位基準(如箱體的底面、側面),遵循“基準統一”原則(同一工件的多個加工面使用同一基準),減少定位誤差。
若工件無合適自然基準,需設置工藝基準(如工藝孔、工藝凸臺),基準面需預先加工(如銑削或磨削),平面度、粗糙度達標(Ra≤3.2μm)。
裝夾穩定性
裝夾方式需根據工件形狀選擇:
中小型工件可用平口鉗、壓板固定在工作臺面;
大型箱體類工件需用螺栓、壓板直接固定,底部墊等高墊鐵(保證工件水平),夾緊力需均勻(避免工件變形),且夾緊點靠近加工部位(減少振動)。
對于薄壁件、易變形工件,需采用“多點支撐、均勻夾緊”的方式(如使用專用夾具),或在加工過程中采用“分步切削”(減小切削力)。
五、工藝與安全要求
加工工藝適配性
工件的加工工序需合理安排:先加工平面,再以平面為基準加工孔(“面先孔后”原則);先加工大孔,再加工小孔;先粗加工(去除大部分余量),再精加工(保證精度),避免粗加工的應力影響精加工精度。
深孔加工(如孔深>5倍直徑)需考慮排屑和冷卻,工件需預留排屑通道,或采用深孔鏜削專用附件(如內排屑鏜刀)。
安全與操作適配性
工件重量不得超過鏜床工作臺的額定承載能力,大型工件吊裝時需有吊裝孔或專用吊具,避免吊裝過程中變形或碰撞。
工件邊緣需無尖銳毛刺,避免加工時劃傷操作人員或刀具;若工件有不規則凸起,需確保旋轉時不與鏜床主軸、刀架發生干涉。