CNC金属件加工-一般说来冷镦丝锥失灵的负面影响不利因素分析。一般说来冷镦是一种利用抬升丝锥加工一般说来的金属塑性加工方法，具有金属材料利用率高、加工精度高、表层温度梯度低、机械气压高和降血脂科灰藓等特点。徐黄山等对300M高气压钢一般说来抬升强化开展了试验科学研究，结果显示冷镦一般说来的疲劳性能与研磨套管相比有显著提高，市场条件下，冷镦套管的寿命是研磨套管的4-30倍；

赵庆荣等科学研究了钻孔堰顶直径约、抬升速度、加热铅笔芯等工艺模块对35CrMo钢一般说来冷镦成型的负面影响，为冷镦一般说来工艺模块的优先选择提供参考；马平等对300M高气压钢一般说来冷镦成型操作过程中工艺模块展开了科学研究，结果显示方法论堰顶直径约和丝锥的排序是实现冷镦加工的关键，抬升速度和加热铅笔芯的优先选择是保证套管加工产品质量的重要不利因素；缪宏等透过试验科学研究了钻孔堰顶直径约对Q460高气压钢冷镦一般说来的负面影响规律性以及冷镦成型金属流动规律性，找到了最佳的加工堰顶直径约模块，从微观角度分析了冷镦操作过程中金属组织的变化规律性。目前，一般说来冷镦科学研究主要集中在不同金属材料、尺寸、工艺模块等条件下的冷镦一般说来成型方法论及试验科学研究，对于丝锥失灵的相关科学研究较少。

本文选用在线监测的试验方法，科学研究了抬升扭力和抬升环境温度对一般说来冷镦丝锥失灵的负面影响，试验了不同加工情况下抬升丝锥阻尼和机床噪声的总能量比和低高频能量比。

1试验方法

在C6250机床上展开M22×1.5mm一般说来的冷镦加工试验。丝锥采用六底边抬升丝锥，金属材料M35，钻孔换用Q460，机床转速25r/min，套管加工长度为20mm，钻孔堰顶直径约Φ21.25mm，铅笔芯换用聚酯酯(PDMS)。

①扭力和环境温度试验方法

如图1所示，在丝锥夹具轴上设置圆滚动轴承扭力感应器，在丝锥夹具轴外圆表层均布4个应变片，各应变片与轴线成45°角，以消除剪切和弯曲的负面影响，对冷镦操作过程中的扭力展开试验。在钻孔外表层钻孔，将K型放大器插入Mercoeur，然后将钻孔固定在卡盘上，放大器两级透过机床集电弓器与XMT-3000工业控制/阀门相连，补集得抬升区域的平均环境温度。

②阻尼和噪声试验方法

阻尼试验时，将TS15200压电加速度感应器设置在扭力滚轮器前部顶端，阻尼讯号经适调器、数据采集以供排序机输入阻尼加速度值。噪声量测时，将AWA5661型精密脉冲声级计安装在机床横杆上，噪声讯号透过数据采集卡和排序机输入噪声声级。

2试验结果

(1)一般说来冷镦丝锥失灵形式

试验结束后，透过显微镜对抬升丝锥的剥落情况展开量测，获得加工后所有棱齿组织工作区宽度总和，与试验前展开对比得到丝锥剥落量，判定丝锥剥落情况。根据丝锥剥落及毁坏程度，将丝锥加工情况分为五个期：恒定剥落、轻微剥落、轻微剥落、钻孔爆胎和丝锥脱落。前两个加工情况表示丝锥剥落量小，不负面影响一般说来的加工产品质量，为恒定组织工作情况；后四个期表示丝锥剥落量很大，甚至已发生毁坏，轻微负面影响一般说来的加工，四个期对应的丝锥失灵情况见图2。丝锥轻微剥落期主要整体表现为丝锥牙的剥落和剥落；钻孔爆胎期主要整体表现为丝锥与钻孔相对卡盘出现爆胎；丝锥脱落期主要整体表现为丝锥轴脱落。

在加工操作过程中，冷镦一般说来的加工条件如黏合剂、主轴转速、钻孔堰顶直径约、抬升扭力、抬升环境温度和抬升次数等对丝锥的加工情况和一般说来的加工产品质量有很大负面影响。为减小抬升丝锥的剥落，避免丝锥剥落与脱落，同时提高一般说来的加工产品质量，优先选择抬升扭力、抬升环境温度、丝锥阻尼和机床噪声等加工讯号的量测值作为反应丝锥恒定加工和失灵的重要特征模块。

(2)抬升扭力对丝锥失灵的负面影响

由图3可知，当丝锥抬升扭力为210N·m时，丝锥恒定组织工作。随着抬升扭力的增加，丝锥与钻孔的碰触面积和碰触气压不断增大，丝锥剥落增加；当抬升扭力达到248N·m时，丝锥进入轻微剥落期，随着抬升扭力的进一步增加，丝锥剥落加剧；当抬升扭力达到509N·m时，丝锥进入轻微剥落期；当抬升扭力达到703N·m时，丝锥与钻孔压合，并带动钻孔一起转动，出现钻孔在卡盘上爆胎的现象；当抬升扭力增至993N·m时，丝锥轴脱落。

(3)抬升环境温度对丝锥失灵的负面影响

由图4可知，当抬升环境温度为84℃时，丝锥恒定组织工作。随着抬升扭力的增加，丝锥与钻孔的碰触面积和碰触气压增大，丝锥表层摩擦加剧，碰触表层产生的热量增多，抬升环境温度升高，当抬升环境温度为94℃时，丝锥进入轻微剥落期；随着抬升环境温度的进一步升高，当抬升环境温度为105℃时，丝锥进入轻微剥落期；当抬升环境温度达到131℃时，丝锥带动钻孔一起转动，钻孔在卡盘上爆胎；当抬升环境温度增至145℃时，丝锥轴脱落。

(4)抬升丝锥阻尼讯号特征

由图5可知，丝锥在五个期的阻尼总能量比依次为100%、112%、123%、117%、129%。丝锥阻尼总能量比总体趋势增大，钻孔爆胎时阻尼能量比减小。当丝锥阻尼总能量比在112%以下时，丝锥能恒定组织工作。当丝锥阻尼总能量比在117%及以上时，丝锥不能恒定组织工作，应停止加工。其中，总能量比为各加工情况与恒定剥落总能量的比值。

由图6可知，丝锥在五个期的阻尼能量比依次为21.6%、22%、27.4%、25.5%、25.5%。丝锥阻尼能量比呈先增大后减小的趋势，前两个期能量比基本一致。丝锥轻微剥落期的阻尼能量比最大，加工最不稳定；后两个期能量较大，加工无法展开，其中能量比为讯号低高频能量比。

(5)机床噪声讯号特征

由图7可知，当机床噪声总能量比在100%以下时，丝锥能恒定组织工作。当机床噪声总能量比在828%及以上时，丝锥不能恒定组织工作，应停止加工。钻孔爆胎时，机床噪声总能量达到最大值。其中，总能量比为各加工情况与恒定剥落总能量的比值。

由图8可知，当机床噪声能量比在7.6%以上时，丝锥恒定组织工作。当机床噪声能量比在3%以下时，丝锥不能恒定组织工作，应停止加工。钻孔爆胎时，机床噪声总能量达到最低值。其中，能量比为讯号低高频能量比。

小结

(1)一般说来冷镦丝锥的失灵形式主要有丝锥牙轻微剥落和丝锥轴脱落两种。丝锥加工情况分为五个期：恒定剥落、轻微剥落、轻微剥落、钻孔爆胎和丝锥脱落。

(2)抬升扭力和抬升环境温度是负面影响一般说来冷镦加工的重要不利因素，选用正确的抬升扭力(210-248N·m)和抬升环境温度(84℃-94℃)能够有效减小丝锥剥落，避免丝锥剥落和脱落，同时保证套管加工产品质量。

(3)抬升丝锥阻尼讯号和机床噪声讯号是检测一般说来冷镦加工的重要依据，当抬升丝锥阻尼总能量比为100%-112%、抬升丝锥阻尼能量比为21.6%-22%、机床噪声总能量比为85%-100%、机床噪声能量比为7.6%-14.3%时，丝锥能够恒定组织工作，一般说来加工稳定可靠。