高精度深长孔的精密加工方法

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关于用普通车床加工细长孔的工艺技术探究

关于用普通车床加工细长孔的工艺技术探究

关于用普通车床加工细长孔的工艺技术探究普通车床是一种常见的金属加工设备,广泛应用于机械制造、汽车制造等领域。

在使用普通车床加工工件时,通常需要进行一些特殊形状的加工,比如细长孔的加工。

细长孔是一种特殊形状的孔,通常用于连接零件或导向传动轴等。

在实际生产中,很多时候需要用普通车床来加工细长孔,因此探究关于用普通车床加工细长孔的工艺技术显得十分重要。

一、细长孔的加工方法在普通车床上加工细长孔主要有两种技术方法,一种是钻孔法,另一种是刀具法。

1. 钻孔法钻孔法是一种比较常见的加工细长孔的方法。

在普通车床上进行细长孔的钻孔法是通过改变车床主轴的转速和模具的进给速度来实现。

将车床主轴的速度设置为合适的转速,然后选择合适的模具进行进给,通过模具的旋转和车床主轴的转速来完成细长孔的钻孔加工。

这种方法加工出来的细长孔质量相对较好,加工效率高。

2. 刀具法刀具法是另一种加工细长孔的方法,它是通过在车床上使用特殊的刀具来进行加工。

首先会选择合适的刀具,并且设置合适的进给速度,在车床上进行手动或自动加工。

这种加工方式适用于较简单的细长孔加工,通常用于小型批量生产。

综合比较两种加工方法,钻孔法更加适用于大规模精密加工细长孔,而刀具法更适合于小型批量的细长孔加工。

在实际生产中,根据加工需求和工件特点选择合适的方法进行加工十分重要。

二、影响加工效果的因素加工细长孔在普通车床上,有很多因素会影响加工效果,包括材料特性、刀具选择、进给速度等。

1. 材料特性材料的硬度和韧性对细长孔的加工效果有很大的影响。

对于硬度较高的材料,加工难度会增加,需要合适的刀具和进给速度;而对于韧性较好的材料,加工难度相对较低。

在加工细长孔时要根据材料特性选择合适的加工技术和方法。

刀具的选择对细长孔的加工效果也有着重要的影响。

合适的刀具可以大大提高加工效率和加工质量。

一般来说,在加工硬度高的材料时,应选择硬质合金刀具;对于韧性好的材料,可以选择HSS刀具。

内孔表面加工常用方法大汇总

内孔表面加工常用方法大汇总

内孔表面加工方法较多,常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。

一、钻孔用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。

钻孔属粗加工,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。

钻孔有以下工艺特点:1.钻头容易偏斜。

在钻床上钻孔时,容易引起孔的轴线偏移和不直,但孔径无显著变化;在车床上钻孔时,容易引起孔径的变化,但孔的轴线仍然是直的。

因此,在钻孔前应先加工端面,并用钻头或中心钻预钻一个锥坑,以便钻头定心。

钻小孔和深孔时,为了避免孔的轴线偏移和不直,应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。

2.孔径容易扩大。

钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大;卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因;此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。

3.孔的表面质量较差。

钻削切屑较宽,在孔内被迫卷为螺旋状,流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。

4.钻削时轴向力大。

这主要是由钻头的横刃引起的。

因此,当钻孔直径d﹥30mm时,一般分两次进行钻削。

第一次钻出(0.5~0.7)d,第二次钻到所需的孔径。

由于横刃第二次不参加切削,故可采用较大的进给量,使孔的表面质量和生产率均得到提高。

二、扩孔扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。

扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10, 表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm,属于孔的半精加工方法,常作铰削前的预加工,也可作为精度不高的孔的终加工。

扩孔方法如图7-4所示,扩孔余量(D-d),可由表查阅。

扩孔钻的形式随直径不同而不同。

直径为Φ10~Φ32的为锥柄扩孔钻,如图7-5a所示。

直径Φ25~Φ80的为套式扩孔钻,如图7-5b所示。

扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点:1.刚性较好。

由于扩孔的背吃刀量小,切屑少,扩孔钻的容屑槽浅而窄,钻芯直径较大,增加了扩孔钻工作部分的刚性。

2.导向性好。

深孔加工的几种方法

深孔加工的几种方法

深孔加工的几种方法深孔加工是一种用于加工深孔孔径大、长径比高的工件的专业加工方法。

在工业制造中,深孔加工广泛应用于航空航天、汽车、模具、电子等领域。

下面是关于深孔加工的十种常见方法,并对每种方法进行详细描述。

1. 长钻杆深孔加工(Gun drilling)长钻杆深孔加工是最常见的深孔加工方法之一。

它使用带有镶有硬质合金刀片的长钻杆进行加工。

钻杆被安装在特殊的深孔钻床上,通过旋转和进给,将刀片带动至工件内部进行加工。

该方法适用于孔径较小、长径比较高的工件。

2. 刀具旋转切削深孔加工(Boring)刀具旋转切削深孔加工是使用铰孔刀或车刀进行加工的方法。

刀具通过旋转,将材料从工件中间逐渐取出,形成深孔。

由于切削力较大,工件需要具备较好的稳定性,并配备适当的刀具冷却和切屑排出系统。

3. 杆料直插深孔加工(Trepanning)杆料直插深孔加工是一种适用于大孔径深孔加工的方法。

在该方法中,一个圆柱形工具的中心用于插入工件,通过旋转工件和工具,将材料从工件中间逐渐取出,形成深孔。

该方法适用于孔径较大、长径比较高的工件。

4. 进给滚压深孔加工(Skiving)进给滚压深孔加工是一种高效的深孔加工方法。

在该方法中,刀具会逐渐滚动进入工件,并通过旋转和进给来形成深孔。

与切削加工相比,滚压加工具有更高的切削速度和更少的切削力,可以减少加工产生的热量和变形。

5. 穿切切削深孔加工(Reaming)穿切切削深孔加工是一种通过旋转和进给来加工深孔的方法。

与其他深孔加工方法相比,穿切切削深孔加工具有更高的切削速度和更少的切削力。

该方法适用于孔径较小、长径比较高的工件。

6. 穿孔切削深孔加工(Counterboring)穿孔切削深孔加工是一种在工件的底部形成平坦的底座的方法。

通过旋转和进给,切削刀具穿过工件,形成孔径较大的底孔。

该方法广泛应用于需要准确定位或加工底孔的工件。

7. 表面喷涂深孔加工(DLC Coating)表面喷涂深孔加工是一种在工件表面喷涂高硬度的钻石碳涂层的方法。

如何高速高精度孔加工

如何高速高精度孔加工

1.如何高速高精度孔加工?答:除采用CNC切削方式对孔进行精密加工外,还可采用镗削和铰削等方式对孔进行高精度加工。

随着加工中心主轴的高速化,已可采用镗削工具对孔进行高速精密加工。

据报道,目前在铝合金材料上进行φ40mm左右的镗削加工时,切削速度已可提高到1500m/min以上。

在用CBN烧结体作切削刃加工钢材、铸铁及高硬度钢时,也可采用这样的切削速度。

预计,今后镗削加工的高速化将会迅速普及推广。

为了实现镗削加工的高速化和高精度化,必须注意刀齿振动对加工表面粗糙度和工具寿命的影响。

为了防止加工精度和工具寿命下降,所选用的加工中心必须配备动平衡性能优异的主轴,所选镗削刀具也必须具有很高的动平衡特性。

尤其是镗削工具的刀齿部分,应选择适用于高速切削的几何形状、刀具材料及装卡方式。

切削刃端部的R应较大,以利于提高加工效率;在保证获得同等加工表面粗糙度的前提下,应加大进给量。

但加大进给量应适可而止,否则将增大切削阻力,不利于提高加工效率。

切削刃带应设置以下的负倒棱,这样可有效保持刀具寿命的稳定。

至于刀具材料,则视被加工材料性质而有所不同。

如加工40HRC以下的钢等材料时,可选用金属陶瓷刀具,这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下,可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。

涂层硬质合金刀具则适用于对60HRC以下的钢材等进行高速切削,刀具寿命非常稳定,但切削速度稍低于金属陶瓷刀具。

CBN烧结体刀具适用于加工高硬度钢、铸铁等材料,切削速度可达1000m/min以上,而且刀具寿命非常稳定。

CBN刀齿的刃带部分应进行适当的倒棱处理,这种处理对进行稳定的高速切削和延长刀具寿命极为有利。

在对铝合金等有色金属及非金属材料进行超高速切削时,可选用金刚石烧结体刀具,这种刀具切削稳定,刀具寿命也很长。

应注意的是,使用金刚石刀具时,刀齿刃带必须进行倒棱处理,这是保证切削稳定的重要条件。

在铰削加工方面,目前尚未见到高速、高精度的新型刀具问世,该领域的研究开发工作似乎处于停滞不前的状态。

精密加工技术

精密加工技术

b.混粉加工方法
在放电加工液内混入粉末添加剂 ,以高速获得光泽面的加工方法称 之为混粉加工。该方法主要应用于 复杂模具型腔,尤其是不便于进行 抛光作业的复杂曲面的精密加工。 可降低零件表面粗糙度值,省去手 工抛光工序,提高零件的使用性能 (如寿命、耐磨性、耐腐蚀性、脱 模性等)。混粉加工技术的发展, 使精密型腔模具镜面加工成为现实 。
真空热处理炉已广泛采用了计算机 控制,目前已发展到真空化学热处理 和真空气淬热处理,包括高压真空 气淬、高流率真空气淬和高压高流 率真空气淬技术等。另外,激光热 处理技术在国外已广泛用于航空、 航天、电子、仪表等领域,如各种 复杂表面件、微型构件、需局部强 化处理构件、微型电子器件、大规 模集成电路的生产和修补、精密光 学元件、精密测量元件等。
4.数控电火花加工新工艺的应用
a.标准化夹具
数控电火花加工为保证极高的重 复定位精度且不降低加工效率,采用 快速装夹的标准化夹具。标准化夹具 ,是一种快速精密定位的工艺方法, 它的使用大大减少了数控电火花加工 过程中的装夹定位时间,有效地提升 了企业的竞争力。目前有瑞士的 EROWA和瑞典的3R装置可实现快速精 密定位。
5、抛光 是利用机械、化学、电 化学的方法对工件表面进行的一种微 细加工,主要用来降低工件表面粗糙 度,常用的方法有:手工或机械抛光 、超声波抛光、化学抛光、电化学抛 光及电化学机械复合加工等。手工或 机械抛光加工后工件表面粗糙度 Ra≤0.05µm,可用于平面、柱面、曲 面及模具型腔的抛光加工。超声波抛 光加工精度 0.01~0.02µm,表面粗糙 度Ra0.1µm。化学抛光加工的表面粗糙 度一般为Ra≤0.2µm。电化学抛光可提 高到Ra0.1~0.08µm。
模糊控制技术是由计算机监测来 判定电火花加工间隙的状态,在保持 稳定电弧的范围内自动选择使加工效 率达到最高的加工条件;自动监控加

机械振动-精密深孔镗削中镗杆振动问题

机械振动-精密深孔镗削中镗杆振动问题

北方工业大学科目机械振动-精密深孔镗削中镗杆振动问题学院机电工程学院专业班级机研-12学生姓名指导教师撰写日期:2012年12月12日摘要在机械制造业中,一般规定孔深L 与孔径d 之比大于5,即L/d>5 的孔称为深孔。

深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的,不能直接观察到刀具的切削情况;且受孔径尺寸限制,刀具直径小,悬伸长,刚性差;切屑不易排出,切削热不易传散,因此深孔加工一直是金属切削领域内公认的技术难题。

而对于两端孔径小,中间孔径大的瓶腔深孔加工则难度更大,除了存在上述一般深孔加工的问题外,还要求实现镗刀块的伸出、夹紧、松开、缩回等动作,且受入口直径的限制,镗杆的刚性问题及振动问题变得更加尖锐。

因此精密小深孔加工技术的研究在理论和实践上都具有重要意义。

经过深孔镗削过程中的自激振动分析、深孔镗杆进行了静力学和动力学理论分析、对深孔镗杆进行ANSYS分析、深孔镗杆的模态分析,有一些减小振动的方法可以利用,如合理选择刀具几何形状、提高工艺系统的抗振性、采用减振装置、合理调整振型的刚度比、超声波方法、镗杆结构优化、智能镗杆颤振监测实验系统、镗削振动主动控制、设计辅助结构等方法等等。

关键词:深孔;镗削;减振目录目录 (3)1机械振动概况 (4)1.1机械振动对机械加工的影响 (4)1.2深孔加工的振动问题 (4)2精密振动切削工艺中的振动问题 (4)2.1项目简介 (4)2.1.1项目中的振动 (4)2.1.2项目镗削工序的振动分析 (4)3深孔镗削过程中的振动分析 (6)3.1深孔镗削过程中的自激振动 (6)3.2深孔镗杆进行了静力学和动力学理论分析 (7)3.3对深孔镗杆进行ANSYS分析 (9)3.4深孔镗杆的模态分析 (10)4减小深孔镗削中振动的方法 (11)4.1概述 (11)4.2超声波方法 (11)4.3镗杆结构优化 (13)4.4智能镗杆颤振监测实验系统 (13)4.5镗削振动主动控制 (14)4.6深孔镗削加减振措施后效果 (15)5.总结 (15)参考文献 (16)1机械振动概况1.1机械振动对机械加工的影响在机械加工过程中,工艺系统的振动会破坏刀具与工件之间正常的运动轨迹,给机械加工带来较大的危害,具体表现在以下几个方面:①影响加工表面质量,频率低时产生波纹,频率高时产生微观不平度;②降低生产效率,加工中的振动制约了切削用量的提高,严重时甚至使切削不能正常进行;③缩短刀具、机床等的使用寿命;④振动产生的噪声污染了环境。

精密和超精密加工技术

精密和超精密加工技术
特种加工
本章内容
I. 特种加工技术概述 II. 电火花加工 III.电解加工 IV. 高能束加工
特种加工技术概述
➢ 非传统加工又称特种加工,通常被理解为别于传统切 削与磨削加工方法的总称。
➢非传统加工方法 产生于二次大战后。两方面问题传统 机械加工方法难于解决:
1)难加工材料的加工问题。宇航工业等对材料高强度、 高硬度、高韧性、耐高温、耐高压、耐低温等的要求,使 新材料不断涌现。
电火花加工工作要素
➢脉冲宽度与间隔——影响加工速度、表面粗糙 度、电极消耗和表面组织等。脉冲频率高、持 续时间短,则每个脉冲去除金属量少,表面粗 糙度值小,但加工速度低。通常放电持续时间 在2μs至2ms范围内,各个脉冲的能量2mJ到20J (电流为400A时)之间。
电火花加工类型
➢电火花成形加工:主要指孔加工,型腔加工等 ➢电火花线切割
➢ 拓宽现有非传统加工方法的应用领域。
➢ 探索新的加工方法,研究和开发新的元器件。
➢ 优化工艺参数,完善现有的加工工艺。
➢ 向微型化、精密化发展。 ➢ 采用数控、自适应控 2084 制、CAD/CAM、专家系统
等 技 术 , 提 高 加 工 过 程1104
70年代 80年代 90年代
自动化、柔性化程度。
232
424 244 142
441 321 214
353 252 316
激光加工 电火花加工 超声加工 电化学加工 EI 收录文章数比较
几种代表性特种加 工方法
电火花加工的原理示意 图
电火花加工
原理:利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电, 产生瞬时高温,工件材料被熔化和气化。同时,该处绝 缘液体也被局部加热,急速气化,体积发生膨胀,随之 产生很高的压力。在这种高压作用下,已经熔化、气化 的材料就从工件的表面迅速被除去

高精度孔的加工方法

高精度孔的加工方法

高精度孔的加工方法
高精度孔的加工方法是指对于精度要求较高的孔进行加工的方法,例如在精密机械、航空航天、高速列车等领域中需要使用的孔。

高精度孔的加工需要保证孔的直径、圆度、表面质量等指标都达到一定的要求。

目前常见的高精度孔加工方法有以下几种:
1. 珩磨加工:珩磨是一种高速旋转的研磨工艺,通过磨头在被加工物表面的摩擦作用中去除材料,从而达到加工目的。

珩磨加工可以在孔内进行,可以加工出高精度圆度的孔。

2. 钻孔加工:钻孔是最常见的孔加工方法之一,可以使用林格曼钻头等工具进行。

钻孔加工可以达到较高的精度要求,但是对于深孔加工会出现偏差的问题。

3. 放电加工:放电加工是一种特殊的非机械加工方法,通过电火花放电来将被加工物表面的材料溶解或脱落,从而达到加工的目的。

放电加工可以加工出高精度的孔,但是加工速度较慢。

4. 激光加工:激光加工是一种高精度的非机械加工方法,通过激光束直接照射被加工物表面,将材料蒸发或熔化,从而达到加工目的。

激光加工可以加工出极高精度的孔,但是设备价格高昂,适用范围有限。

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高精度深长孔的精密加工法一、历史背景枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂,这并非历史的偶然。

其主要历史背景是:一次世界大战(1914〜1918年)首次使战争扩大到世界规模。

帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮(特别是枪械和小口径火炮的需求量极大)。

而继续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻,已经完全不能满足大量生产新式武器的要求,迫切需要进行根本性的技术更新。

于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者面前的一个首要问题,并且一直延续到了现今。

第一次世界大战中的火炮二、传统加工工艺及存在的问题在现代机械加工中,也经常会遇到一些深孔的加工,例如长径比(L/D)≥10,精度要求高,内孔粗糙度一般为Ra0.4~0.8的典型深孔零件,过去我们采用的传统工艺路线一般是:钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨此工艺虽可达到精度要求,但也存在诸多缺点,特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时,切削刃越靠近中心,前脚就越大。

若钻头刚性差,则震动更大,表面形状误差难以控制,加工后孔的直线度误差,钻头易产生不均匀的磨损等现象,生产效率和产品合格率低,而且研磨抛光时,工作环境比较脏,由于钻孔工序的缺点,而带来的影响难以在后面的工序中克服,形状误差不能得以修正,因此加工质量差。

传统深孔的加工流程三、工艺路线与刀具的改进本着提高生产效率提高产品合格率的原则,结合深孔加工的一些特性,对加工工艺及刀具进行了改进,改进后的工艺路线是:钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进单管内排屑深孔钻的由来单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。

其历史背景是:枪钻的发明,使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决,但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷,而不适用于较大直径深孔的加工。

如能改为内排屑,则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体,使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。

20世纪内排屑深孔钻的发展,可概括出以下6项里程碑式的成果:①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。

②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条,使加工效率大幅度提髙。

③由单出屑口单切削刃发展成双出屑口的错齿结构。

④错齿焊接式结构进一步发展为硬质合金刀片机夹结构,最后发展为机夹可转位涂层刀片结构并实现了专业化制造。

⑤双管喷吸钻和DF系统喷吸钻的问世。

⑥SIED抽屑器和SIED刀具系列的发明。

最初的内排屑深孔钻结构有三种模式。

图2.1是由双刃麻花钻演变而成的内排屑莫尔斯钻头。

为了易于排屑,在麻花钻的对称切削刃后刀面上磨出间隔有序的分屑刃。

这种钻头的柄部由于和刀杆同属圆柱体,可以很方便地实现可快速拆装的方牙螺纹连接。

为了保持钻头与钻杆的同轴度,同时在受力情况下有足够的结合刚度,在连接螺纹的前后方各设一个互相同轴的短圆柱面(俗称“制口”)。

这种可拆卸的钻柄结构,一举克服了枪钻与钻杆不可拆卸的弊端,成为内排屑深孔刀具柄部的通用模式。

图2.2为一种比莫尔斯钻更加完善的内排屑深孔钻头(又名“维列梅丘克整体深孔钻”)。

钻头由整体的合金工具钢或高速钢制成,其切削刃部继承了枪钻的单边刃自导向结构,柄部则借鉴了莫尔斯钻头和枪钻:当钻头直径大于22mm时采用方牙螺纹连接;钻头直径小于等于22mm时采用钻柄与钻杆对焊。

这种钻头曾采用两种分屑方法以克服排屑故障:图2.2(a)为在后刀面磨出分屑刃(二三个);图2.2(b)_为在前刀面磨出分削刃,其中前者应用最多。

直到20世纪末,我国和国外一些兵工厂都仍有其应用,可认为它是现代内排屑深孔钻的原创结构。

这种内排屑深孔钻的最大缺点是制造成本高,而且工效低(平均切削速度不超过20m/min),不易重磨。

到二战后期的1942年,德国人Beisner设计出一种带3片硬质合金镶片(一片为切削刃,其余2片为导向条)组成的单出屑口内排屑深孔钻(图2.3)。

其外刃后刀面上磨出一二个分屑刃,外刃前刀面磨有断屑台。

钻头有一个封闭的空腔,后部有制口和方牙螺纹,与钻杆相应的外制口和外方牙螺纹构成快速连接副。

直到Beisnei钻头的出现,内排屑深孔钻都是单出屑口的结构。

这种内排屑钻头的明显优点在于钻头和枪杆的快速拆卸功能和远大于枪钻的刚度,因而可以采用更大的进给量,工效高于枪钻。

但在实际应用中很快就暴露出以下各种缺陷:钻头出屑口通道面积不足,对切屑的宽度和形态要求苛刻,必须根据工件材质的变化刃磨出与之相适应的断屑台(高度、宽度和过渡圆角R,使切屑成为“C”形,并且_屑宽度不大于钻头直径的1/3。

曾经有不少史料报道过这种单出屑口的内排屑硬质合金深孔钻的极限加工记录(例如,最小钻孔直径达令6mm,达到的钻孔深度超过孔径的300倍等)。

但是,这些实验记录与生产实践中的应用效果并不能相提并论。

要求操作人员根据不同的工件材质、钻头直径、进给量大小相应地控制断屑台尺寸参数和分屑刃参数,并且在切削刃重磨时,保持断屑台的参数不变,这在实践中几乎是行不通的。

基于上述原因,当时欧洲的跨国研究机构“钻镗孔与套料协会"对这种内排屑钻头加以总结后,推出了由双出屑口单管内排屑深孔钻和扩孔钻、套料钻三种内排屑深孔刀具组成的BTA刀具系列。

20世纪60年代后,BTA刀具基本上由瑞典SANDVIK/COROMANT公司独家生产,单出屑口的实体钻结构一律由双出屑口结构取代,又称为STS(Single-TubeSystem,单管钻)钻头。

STS钻采用Φ18.4~Φ65mm焊接刀片结构,Φ65~Φ180mm的大直径钻头采取机夹可转位刀片的组装结构,分别见图2.4(a)、2.4(b)。

焊接刀片型BTA钻原来为可重磨式,其切削刀片和导向条较长。

但由于断屑台的刃磨涉及工件材质、进给量等复杂因素,加上刀具为错齿结构,中间齿的切削刃与其他齿的切削刃不在一个圆锥面上(关于这方面的论述,详见本章以下各节),因而一般企业用户基本不具备重磨条件,不得不在一次使用后尚可重磨的情况下将钻头报废。

20世纪80年代后,这种焊片式钻头一律改为短刀齿的一次性使用(Disposible)产品。

BTA扩钻由BTA实体钻所派生,其排屑方法与实体钻相同。

BTA扩钻的主要用途是对工件已有的粗孔(无缝管孔、铸孔等)进行加工,也可对已钻出的较小孔进行扩大。

目前,以商品形式提供的BTA扩钻,一律采用机夹可转位刀片型结构,仅有一片刀齿,见图2.5。

直径大于100mm的扩钻,则设计成一种结构更复杂的直径可调式机夹结构。

图2.6为BTA套料钻,其直径为Φ120~Φ250mm,可套出料心Φ32.5~Φ142.5mm,全部为机夹可转位结构。

套料钻用于在大型棒料上钻出Φ120mm以上的深孔。

2、BTA刀具的工作原理单管内排屑深孔机床的基本配置见图2.7。

不论是实体钻、扩钻或套料钻,都采用相同的供油和排屑方式。

钻头的柄部有方牙螺纹与钻杆相连接。

具有一定压力的切削液进人输油器5后通过钻杆外部的环状空隙流向切削刃部(钻杆与输油器的右端有密封),将切削刃上形成的切屑反向压人钻头的出屑口,经钻杆的中空内腔向后排出,直至积屑盘。

切削液经过滤网回落到油箱中,经过若干层过滤网后,重新被供油泵抽出,反复使用。

20世纪70年代以前,内排屑深孔钻床主要用于加工管形工件,绝大多数深孔机床属于主轴(带工件)旋转、刀具进给或刀具与主轴反向旋转工件进给的运动方式。

80年代以后,在固定工件上钻系列孔、坐标孔的事例越来越多,工件固定、刀具旋转并进给的内排屑深孔机床已经很常见。

图2.8(a)、(b)、(c)分别示出BTA实体钻、扩孔钻和套料钻的供油和出屑情况。

图中箭头表示切削液进人通道和切屑排出通道的走向。

图2.9为输油器(或称油压头)的示意图。

输油器是内排屑深孔钻床上一个十分重要的部件(也称辅具),它同时要承担以下三项重要功能。

①将高压切削液输向钻头切削刃,以完成冷却、润滑和排屑三重使命。

由图可见,切削液从输油器中间的孔口进人空腔后,由于其右方是封闭的,切削液只能向左通过钻套与钻杆之间的环状空隙和切削刃与导向条之间的空隙流向切削刃部,然后将切屑以反方向推入钻头出屑口,进人钻杆内腔并向后排出。

②对工件定心和实行轴向夹紧。

③对钻头进行导向。

以上②、③两项功能一般都由钻套来完成。

钻套的外部与车床的尾顶尖相似,通常加工成60°锥面,而内腔为钻头导向孔。

钻套的内外径须高度精确同轴,轴的中心线与主轴中心严格保持一致。

钻套孔与钻头之间的间隙必须严格控制。

这种兼有工件后顶尖作用的导向套,又称空心顶尖,是棒料毛坯钻深孔时常见的一种定位和钻头导向方法。

采用这种定位方法的棒料,在钻深孔之前一般应先切平端面,预钻顶尖孔并粗车外圆,以保证在工件旋转情况下不发生振摆。

推荐采用图2.10所示三种顶尖孔型式之一。

当工件过重、过长或弯曲度较中心架大时,不适于采用带有外锥的空心顶尖。

常见的对策有两种:①工件钻人端支承在中心架上,用带有平头端面和密封环的钻套顶紧工件的端面(图2.11)。

工件旋转时,钻套也随之旋转。

采用本方案时,工件的后端必须切平,与中心架接触的外圆部分应先行预车。

②将工件钻人端的外部车出60°锥面,在输油器前端相应置带有60°内锥的定位套,见图2.12。

钻套内径与钻头之间的间隙,对深孔钻切入阶段的正常工作有重大影响,间隙过大还会加大钻头走偏。

根据国内外的实践经验,对于Φ50mm以下的钻头,新钻头与新钻套之间的直径差应不大于0.01mm;已磨损的钻套,其直径的最大磨损量应控制在0.005mm范围内。

Φ50rnm以上的钻头与新钻套之间的间隙应不大于0.02mm,钻套的直径磨损量应不大于0.01mm。

为此,应从钻头直径和钻套内径两方面加以保证。

Φ50mm以内的钻头,其直径公差不大于0.005mm,Φ50mm以上的钻头不大于0.01mm。

钻套内径一般经研磨而成,新钻套的内径应允许尺寸为钻头直径上限的柱塞规刚刚能通过。

钻套的内外径应严格同轴。

—般是先研出钻套孔,再以孔为基准,套在锥度心棒上磨出外圆。

输油器后端与钻杆的密封也很重要。

除了保证切削液不泄露这一基本功能以外,密封件实际上还起到钻杆辅助支承的作用。

密封件因磨损而必须及时调节或更换,当更换不同直径的钻杆时,需相应地换装不同直径的密封件。

因此,换装密封件是否方便快速,将直接影响机床的工作效率。

装配好的输油器,其钻套中心线应与机床主轴的回转中心严格保持一致。

在深孔钻削工序的精度指标中,钻孔偏移量常常是受普遍重视的一项技术指标。

对于缸体类零件来说,走偏量越大,工件毛坯的外径必须按走偏量的2倍增大其毛坯余量,否则将会导致零件报废。

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