在深孔加工过程中，经常出现被加工件尺寸精度、表面质量以及刀具的寿命等问题，如何减少甚至避免这些问题的产生，是我们目前亟待解决的问题。下面就来介绍一些生产中比较常见的深孔加工刀具问题。
 
存在问题：孔径增大，误差大
 
1）产生原因
 
铰刀外径尺寸设计值偏大或铰切削刃口有毛刺；切削速度过高；进给量不当或加工余量过大；铰刀主偏角过大；铰刀弯曲；铰切削刃口上粘附着切屑瘤；刃磨时铰切削刃口摆差超差；切削液选择不合适；安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤；锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉；主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏；铰刀浮动不灵活；与工件不同轴以及手铰孔时两手用力不均匀，使铰刀左右晃动。
 
2）解决措施
 
根据具体情况适当减小铰刀外径；降低切削速度；适当调整进给量或减少加工余量；适当减小主偏角；校直或报废弯曲的不能用的铰刀；用油石仔细修整到合格；控制摆差在允许的范围内；选择冷却性能较好的切削液；安装铰刀前必须将铰刀锥柄及机床主轴锥孔内部油污擦净，锥面有磕碰处用油石修光；修磨铰刀扁尾；调整或更换主轴轴承；重新调整浮动卡头，并调整同轴度；注意正确操作。
 
存在问题：孔径缩小
 
1）产生原因
 
铰刀外径尺寸设计值偏小；切削速度过低；进给量过大；铰刀主偏角过小；切削液选择不合适；刃磨时铰刀磨损部分未磨掉，弹性恢复使孔径缩小；铰钢件时，余量太大或铰刀不锋利，易产生弹性恢复，使孔径缩小以及内孔不圆，孔径不合格。
 
2）解决措施
 
更换铰刀外径尺寸；适当提高切削速度；适当降低进给量；适当增大主偏角；选择润滑性能好的油性切削液；定期互换铰刀，正确刃磨铰刀切削部分；设计铰刀尺寸时，应考虑上述因素，或根据实际情况取值；作试验性切削，取合适余量，将铰刀磨锋利。
深孔加工刀具问题.jpg
 
存在问题：铰出的内孔不圆
 
1）产生原因
 
铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动；铰刀主偏角过小；铰切削刃带窄；铰孔余量偏；内孔表面有缺口、交叉孔；孔表面有砂眼、气孔；主轴轴承松动，无导向套，或铰刀与导向套配合间隙过大以及由于薄壁工件装夹过紧，卸下后工件变形。
 
2）解决措施
 
刚性不足的铰刀可采用不等分齿距的铰刀，铰刀的安装应采用刚性联接，增大主偏角；选用合格铰刀，控制预加工工序的孔位置公差；采用不等齿距铰刀，采用较长、较精密的导向套；选用合格毛坯；采用等齿距铰刀铰削较精密的孔时，应对机床主轴间隙进行调整，导向套的配合间隙应要求较高或采用恰当的夹紧方法，减小夹紧力。
 
存在问题：孔的内表面有明显的棱面
 
‍1）产生原因
 
铰孔余量过大；铰刀切削部分后角过大；铰切削刃带过宽；工件表面有气孔、砂眼以及主轴摆差过大。
 
2）解决措施
 
减小铰孔余量；减小切削部分后角；修磨刃带宽度；选择合格毛坯；调整机床主轴。

模具制造过程中型腔的抛光是非常重要的一道工序，它关系到模具的质量和寿命，也决定制品质量的好坏。掌握抛光的工作原理和工艺过程，选择合理的抛光方法，可以提高模具质量和寿命，进而提高制品的质量。
 
 
 
1、抛光过度
 
 
 
在日常抛光过程中遇到的最大问题就是“抛光过度”，就是指抛光的时间越长，模具表面的质量就越差。发生抛光过度有二种现象：即是“橘皮”和“点蚀”。抛光过度多发生于机械抛光。
 
 
 
2、工件出现“橘皮”的原因
 
 
 
不规则粗糙的表面被称为“橘皮”，产生“橘皮”有许多的原因，最常见的原因是由于模具表面过热或渗碳过度而引起，抛光压力过大及抛光时间过长是产生“橘皮”的主要原因。比如：抛光轮抛光，抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。较硬的钢材能承受的抛光压力会大一些，相对较软的钢材容易发生抛光过度，研究证明产生抛光过度的时间会因钢材的硬度不同而有所不同。
 

 
 
 
3、消除工件“橘皮”的措施
 
 
 
当发现表面质量抛得不好时，许多人就会增加抛光的压力和延长抛光的时间，这种作法往往会使表面的质量变得更差。
 
 
 
可采用以下的方法去补救：
 
（1）把有缺陷的表面去除，研磨的粒度比先前使用砂号略粗一级，然后进行研磨，抛光的力度要比先前的低一些。
 
（2）以低于回火温度25 ℃的温度进行应力消除，在抛光前使用最细的砂号进行研磨，直到达到满意的效果，最后以较轻的力度进行抛光。
 
 
 
4、工件表面“点蚀”形成的原因
 
 
 
由于在钢材中有些非金属的杂质，通常是硬而脆的氧化物，在抛光过程中从钢材表面被拉出，形成微坑或点蚀，产生“点蚀”的主要因素有以下几点：
 
 
 
（1）抛光的压力过大，抛光时间过长。
 
（2）钢材的纯净度不够，硬性杂质的含量高。
 
（3）模具表面生锈。
 
（4）黑皮料未清除。
 
 
 
5、消除工件点蚀的措施
 
 
 
（1）小心地将表面重新研磨，砂粒粒度比先前所使用的粒度略粗一级，采用软质及削锐的油石进行最后步骤的研磨才再进行抛光程序。
 
（2）当砂粒尺寸小于1 mm应避免采用最软的抛光工具。
 
（3）尽可能采用最短的抛光时间和最小的抛光力度。
 

在生产中，随着科技的发展，金属切割工艺类型不断丰富。比较常见的有激光切割、水切割、等离子切割以及线切割等等。在我们实际加工中，根据材料或者加工要求的不同选择合适的工艺可以达到更好的加工效果。

应用范围对比

激光切割机的应用范围很广，无论金属、非金属，都可以切割，切割非金属，如布料，皮革等可以用CO2激光切割机，切割金属可以用光纤激光切割机。板材变形小。

水切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工，如需要也很容易进行二次加工。水切割可以对任何材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸灵活。

等离子切割机可用于不锈钢、铝、铜、铸铁、碳钢等各种金属材料切割，等离子切割有明显的热效应，精度低，切割表面不容易再进行二次加工。

线切割是只能切割导电物质，切割过程中需要有切削冷却液，所以向纸张、皮革等不导电、怕水、怕切削冷却液污染的料就切不了了。

切割厚度对比

激光切割碳钢在工业上的应用一般为20mm以下。切割能力一般40mm以下。不锈钢工业应用一般在16mm以下，切割能力一般在25mm以下。而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。

水切割的厚度可以很厚，0.8-100mm，甚至更厚的材料。

等离子切割厚度0-120mm，最佳切割质量范围厚度在20mm左右的等离子系统性价比最高。

线切割厚度一般为40～60mm，最厚可达600mm。

切割速度对比

用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯树脂板，切割速度可达1200cm/min。电火花线切割能达到的切割效率一般为20～60平方毫米/分，最高可达300平方毫米/分；明显，激光切割速度快，可以用于大批量生产。

水切割速度那是相当的慢，不适合批量大规模生产。

等离子切割的切割速度慢，相对精度低，更适合切割厚板，但端面有斜度。

对金属的加工，线切割有更高的精度，但速度很慢，有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割，而且切割尺寸受到很大局限。

切割精度对比

激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割零件的尺寸精度可达±0.2mm。

等离子能达到1mm以内。

水切割不会产生热变形，精度为±0.1mm，若使用动态水切割机可提高切割精度，切割精度可达±0.02mm，消除切割斜度。

线切割加工精度一般为±0.01～±0.02mm，最高可达±0.004mm。

切缝宽度对比

激光切割相比等离子切割更精密，切缝小，在0.5mm左右。

等离子切割切缝较激光切割大，在1-2mm左右。

水切割的切缝大约比刀管直径大10%，一般在0.8-1.2mm。随着砂刀管的直径扩口，其切口也就愈大。

线切割的切缝宽度最小，一般在0.1-0.2mm左右。

切割表面质量对比

激光切割的表面精糙度没有水切割好，越厚的材料越明显。

水切割不会改变切割缝周边材料的质地（激光属于热切割，会改变切割区域周边的质地）。

生产投入成本对比

1）激光切割机不同用途的机型有不同的价格，便宜的如二氧化碳激光切割机也只要两三万，贵的如1000W的光纤激光切割机现在要一百多万。激光切割则没有耗材，但设备投资成本在所有的切割方式中是最高的，而且不是高了一点点，使用维护成本也相当高。

2）等离子切割机相对于激光切割机来说要便宜的多，根据等离子切割机的功率、品牌等不同，价格不等，使用成本较高，基本上只要能够导电材料都能切割。

3）水切割设备成本仅次于激光切割，能耗高，使用维护成本也较高，切割速度没有等离子快，因为所有的磨料都是一次性的，用过一次就排放到大自然中去了，因此带来的环境污染也比较严重。

4）线切割一般都在几万块左右。但线切割是有耗材的，钼丝、切削冷却液等。线切割常用的有两种丝，一种是钼丝（钼可贵呀），用于快走丝设备，优点是钼丝可以重复使用多次；另一种是用铜丝（反正比钼丝便宜多了），用于慢走丝设备，缺点是铜丝只能用一次。另外，快走丝机远比慢走丝机便宜，一台慢走丝的价格等于5、6台快走丝了。

随着机械加工工业的发展，生产中依靠冷作模制造的零件越来越多，使用的冷变形模具种类越来越多。冷体积模锻(冷镦、冷挤压、压印等);板料冲压(如拉伸、落料、切边、冲孔等);材料轧制(冷轧、轧轮成型等)。虽然冷变形模具的种类繁多，工作条件不一，性能要求也有所不同，但基础工作情况相近：即均在冷状态下使金属变形，工作时承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。
 
 
 
一、冷变形模具钢的加工特性
 
 
 
1、高硬度和高强度，以保证在承受高应力时不容易产生微量塑性变形或破坏。
 
 
 
2、高的耐磨性能，在高的磨损条件下能保证模具的尺寸精度，这点对拉伸模和冷冲压模显得更加重要。
 
 
 
3、足够的韧性，以便在冲击载荷和动载荷下，不易发生工作韧的剥落或崩溃。
 
 
 
4、热处理变形要小，因大多数模具具有复杂的型腔和精确精度，热处理的变形很难用修磨加工来消除，此外有些冷变形模具还应有足够的耐热性能。如何合理的选择冷变形模具的材料和恰当的热处理手段，以提高模具的使用寿命是生产中最为关心的问题，作为冷变形模具的正常失效应该是磨损、微量的塑性变形和疲劳失效。但在实际生产中，除磨损失效外，而以崩韧折断、开裂等提前失效，屡见不鲜。众所周知，影响冷变形模具的使用寿命是一个综合的因素;原材料选择的合理性、原材料内部的冶金质量、设计和制造工艺的合理性、使用条件和操作工人的技术水平等。
 
 
 
 
二、冷变形模具钢的选材
 
 
 
1、模具的工作条件，包括设备种类、加工频率、被加工的材质、润滑及环境等;
 
 
 
2、模具形态的复杂程度及加工程序;
 
 
 
3、产品的生产批量及技术要求;
 
 
 
4、模具材料来源的难易及加工条件，大型模具的材料费用往往占模具成本的50%以上，对于形态复杂、精度要求高的模具，宜选用淬火变形小的模具钢。
 
 
 
根据实际使用，常用的冷变形模具钢有低淬透性钢、低变形钢、微变形钢、高强度钢、高韧性钢、抗冲击冷变形模具钢。
 

1.钢结构最常用的几何原理就是三角形的相似定理：对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。

一般常用的就是相似三角形对应边成相等比例如下图：

图中两个三角形是相似三角形。相似三角形的条件：对应角相等、或者对应边成比例。一般我们常见的都是图纸上给出的一个比例然后按比例装配。也就是说一般就是知道对应角相等了。

两个相似三角形就会有这样的比例关系：两个三角形相对应的边与边的比例相等

通俗来说就是相等的角对应的边与边的比例相等。实际应用举例说明：

如上图中一个简单的牛腿装配图（也可以看作带角度的连接板装配图）中所给出的条件就是一个简单的比例与牛腿本身的一个长度。那么我们运用三角形相似的原理就会得出如下的公式：300/500=L1/1000；400/500=L2/1000通过这两个相等式就可以求出牛腿的中点到梁或柱身上的投影位置。装配的时候就可以用这两个数据来验算装配准确度。

这里面也用到我们常用的一个公式那就是直角三角形的定理：两直角边的平方和等于斜边的平方这个公式是绝大部分人都知道的就不另作解释了。

2.另外最常用到的数学公式就是三角函数了，常用的三角函数的具体公式如下：

直角三角形任意角度的正弦值：等于这个角所对应的直角边除以直角三角形的斜边

直角三角形任意角度的余弦值：等于这个角所相邻的直角边除以直角三角形的斜边

直角三角形任意角度的正切值：等于这个角所相对的直角边除以相邻的直角边

图形表示如下：

这里面的正弦、余弦、正切在计算器上都是有的。至于这几个公式的使用举例说明一下，最常用的就是：当图纸上给出一个角度的时候我们可以反算出想要的任意一条边的长度。

举个很简单的例子就是我们平时开坡口的时候，如何计算只给出角度的坡口宽度。如图给出的条件就是角度是30度，板厚是30mm，那么就会有这么一个等式：tan30=x/30,那么x=tan30X30。Tan30这个可以直接用计算器计算出来，最后得出的结果就是坡口宽度为17mm。

前面所说的斜牛腿的装配也可以用这个方法来验算，或者平时放样有时也会用到。比方说很简单的放一个30度的地样，那么我们先作出一条垂直线，再取任意长度就可以用正切计算公式计算也另一条直角边的长度，找到第二个点，两点相连就可以得到一个30度的角度了如图：

其中的计算等式为tan30=x/2000,x=2000Xtan30.

用这个公式就可以随时作出任意角度的地样，也可以用于大型构件的角度定位验算。最主要的是要能活用这几个公式。

3.圆管类构件常用计算方法

圆管类钢梁钢柱最常用到的就是弧长计算公式：圆周长D=2π*r

π为圆周率（在计算机上有）

r为圆的半径

当在圆管柱上给出任意角度，在没有电脑的情况下我们也可以通过简单的计算得出弧长定位点。计算公式为：

所求弧长=（2π*r/360）*给出的角度

举例说明：

如图给出的圆管柱上的一个牛腿与圆管的中轴线成30度角。那么就会有这样一个等式来计算出牛腿中心到轴线的弧长定位点：所求弧长=（2π*1100/360）*30。那么很简单的就可以计算出牛腿的中心点到圆管中轴线的弧长为576mm。

钢结构加工定位通用的几何原理

钢结构加工最实用也是最常用的一个几何原理就是：长方形、正方形、梯形的对角线是绝对相等的。

反过来说意思就是任意一个四边形只要它的对角线是相等的，那么就只有上面说的三种可能。也就是说四边形的两条长边相等，对角线也相等的话我们就可以确定我们要检测的这个面就绝对是矩形（正方形、长方形）。