探索机械深孔加工的方式.docx

探索机械深孔加工的方式0前言深孔一般是指长径比L/D≥(5~10)的孔对于L/D≥50~20的一般深孔可用麻花钻在普通钻床、车床上加工。1深孔钻削特点孔加工的几大问题:排屑、散热和导向问题主要表现在:(1)钻孔时不能直接观察刀具的切削状况工作过程中只能凭借听声音、看切屑、观仪表(油压表及电表等)、摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常;(2)孔的长径比大、钻杆细而长、刚性低、易振动、钻孔易走偏因此支撑及导向十分重要;(3)切削排屑困难必须要保证可靠的判断切屑的长短和形状要加以控制如果切屑堵塞则会引起刀具损坏由于排屑空间受到钻杆的限制套料钻钻孔有料芯的干扰排屑条件更为恶劣因此要强制排屑;(4)切削热不易散出工作条件恶劣必须采用有效的冷却方式。深孔刀具按其工艺特点不同可以分为:①单刃外排屑深孔钻(枪钻);②内排屑深孔钻其中主要包括:BTA深孔钻和喷吸钻;③套料深孔钻;④深孔镗。2冷却与润滑深孔加工中冷却润滑系统工作的可靠性和冷却润滑液的合理选用对加工质量、刀具耐用度和切削效率有着极大的影响。冷却润滑液在深孔加工中主要起冷却、润滑、冲刷、减振和消声的作用。钻削中产生的切削抗力消耗很多的能量而且其切向和径向分力作用在导向块上与孔壁产生较大的摩擦力都转化为很多的切削热这些热量主要靠冷却润滑液把它带走。冷却润滑液在导向块与孔壁之间建立起液压支撑可降低导向块的摩擦减小功率消耗。冷却润滑液的冲刷作用是靠一定的压力和流量的冷却液将切屑由切削区冲刷出来实现排屑作用。由于在工作区内部和钻杆内外都充满了一定压力的油液能减弱由切削运动和摩擦作用所产生的振动和噪音。3切屑处理深孔钻排屑是十分重要的问题尤其是内排屑套料钻(环孔钻)排屑空间只有一个不大的环形面积排屑条件更为恶劣排屑问题从切削过程来看与分屑、卷屑和断屑3个方面密切联系切屑的宽窄、卷曲的形状、切屑的长短都直接影响到排屑的情况。深孔加工应在深孔专用设备上加工主运动是工件的旋转运动辅助运动是刀具的轴向直线进给运动。机床主要是由主轴箱、进给箱、刀具夹紧装置、床身、移动式支架、中心架等部分构成。(1)主轴箱是用以支撑主轴并使其实现各种转速的装置主轴右端一般用以安装卡盘、拔盘等附件内部有锥孔轴是空心的便于装夹细长的棒料;(2)进给箱通过丝杠将进给电机的圆周运动转换为刀具的直线运动;(3)夹紧装置用来装夹钻杆通过与螺母联接经丝杠带动钻杆进行轴向移动;(4)床身是机床的基础部件用以连接各主要部件并保证各个部件之间有正确的位置。床身上有供刀架和支承架移动用的导轨床身由床腿支承并固定在地基上。一般工厂若无深孔专用设备也可用卧式车床进行加工。如在卧式车床上加工油缸缸套深孔时工件采用“一夹一支”的装夹方法即工件的一端由四爪单动卡盘(或三爪自定心卡盘)夹紧另一端用中心架支承;深孔加工刀具装夹在专用刀架上(专用刀架安装在车床的滑板上)。车削时工件由车床主轴带动旋转刀具由滑板带动进给完成深孔加工。另外钻削深孔也是常用的加工方法之一其操作要点:①尽可能使用新钻头接长柄的长度能满足孔深即可;②钻头的前刀面或后刀面要磨出分屑槽与卷屑槽以利于排屑。在钻削中要时时注意排屑是否正常若发现异常现象应及时退刀排屑停机检查原因;③借排屑之际及时向孔内注入充足的切削液以减少钻头与切屑的黏结并降低切削温度;④在钻削过程中当钻到一定深度后便及时提起钻头排屑。也就是在钻削过程中钻一钻退一退并且退钻速度要快这样有利于排屑。当钻削达到一定深度时排屑次数应增加而每次进给深度要相应地减小。总之深孔加工的重要特点就是排屑困难排屑通道长工件处于半封闭切削状态切削热量大且不易散出所以对深孔钻要有充分的冷却、良好的排屑系统。故采用内排屑深孔钻钻削大直径的孔。内排屑深孔钻具有外冷内排屑及自身导向等优点可以加工直径在6~80mm的深孔。工作时工件旋转钻头由浅牙矩形螺纹和钻杆连接通过刀架带动径封油头导向装置钻入工件。内排屑深孔钻工作时切屑是从钻杆内部排出而不与工件已加工表面接触可获得较好的已加工表面质量钻杆外径可比外排屑钻增大因此提高其刚性加大进给量提高钻孔效率其原理图如图1切削液在较高的压力(2~6MPa)下由工件孔壁与钻杆外表面之间的空隙进入切削区冷却润滑钻头切削部分并将切屑经钻头前端的切屑孔冲入钻杆内部向后排出排屑方便冷却效果好同时也有利于钻杆的稳定但内排屑需设置一套供液系统输油器、油封头等。深孔加工通常选用矿物油、复合油作为冷却液用过的冷却液经滤网后由磁性分离器净化或在回油箱后通过过滤器净化在加工中切屑排除的路程长为了克服沿程的阻力要传给切屑以一定的动能因此要求冷却液有一定的流速为8~10m/s加工的孔径