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【速探讨】机械加工技术:深孔加工问题探讨

2018-12-10 阅读 1872


孔是箱体、支架、套筒、环、盘类零件上的重要表面,也是机械加工中经常遇到的表面。在加工精度和表面粗糙度要求相同的情况下,加工孔比加工外圆面困难,生产率低,成本高。这是因为:刀具的尺寸受到被加工孔的尺寸的限制,故刀具的刚性差,不能采用大的切削用量;加工孔时,切削区在工件内部,切削液不易进入切削区,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。

孔的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔、孔的光整加工等,另外可替代常规钻削的孔的加工方法有套料钻削深孔、加热钻孔、激光打孔、电子束打孔、电火花打孔等。零件材料不同、尺寸不用、精度要求不同,选择的刀具则不同;效率要求不同、量产要求不同、径直比不同,选择的加工工艺亦不同。

深孔加工

深孔加工是一类由专为现有应用而设计的刀具所主导的加工领域。许多不同的行业都涉及到深孔加工。现在,该加工领域取得成功通常基于混合使用标准和专用刀具元件,这些元件具有设计成专用深孔加工刀具的经验。这些刀具配有加长的高精度刀柄,并且具有支撑功能和集成式铰刀,再结合最新的切削刃槽形和刀片材质以及高效的冷却液和切屑控制,就能在最高的穿透率和加工安全性下获得所需的高质量。

深孔加工难点

(1)不能直接观察到切削情况,仅凭听声音、看切屑、观察机床负荷、油压等参数来判断排屑与钻头磨损情况。

(2)切削热不易传出。

(3)排屑较困难,如遇切屑阻塞则会引起钻头损坏。

(4)因钻杆长、刚性差、易振动,会导致孔轴线易偏斜,影响到加工精度及生产效率。

深孔加工时的注意事项

(1)深孔加工操作要点:主轴和刀具导向套、刀杆支撑套、工件支承套等中心线的同轴度应符合要求;切削液系统应畅通正常;工件的加工端面上不应有中心孔,并避免在斜面上钻孔;切屑形状应保持正常,避免生成直带状切屑;采用较高速度加工通孔,当钻头即将钻透时,应降速或停机以防损坏钻头。

(2)深孔加工切削液:深孔加工过程中会产生大量的切削热,并不易扩散,需要供给充足的切削液润滑冷却刀具。一般选用1:100 的乳化液或极压乳化液;需要较高加工精度和表面质量或加工韧性材料时,选用极压乳化液或高浓度极压乳化液,切削油的运动黏度通常选用(40℃)10 ~ 20cm2/s,切削液流速为15 ~ 18m/s;加工直径较小时选用黏度低的切削油;要求精度高的深孔加工,可选用切削油配比为40% 极压硫化油+40% 煤油+20% 氯化石蜡。

(3)使用深孔钻注意事项:

A.工件端面与工件轴心线垂直,以保证端面密封可靠。

B.正式加工前在工件孔位上预钻一个浅孔,引钻时可起导向定心作用。

C.为保证刀具使用寿命,最好采用自动走刀。

D.进液器、活动中心支承中的各导向元件如有磨损,应及时更换,以免影响钻孔精度。

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