在現代機械加工行業中,通常在加工孔深要求在5-8倍徑稱為常用標準鉆頭,在加工孔深在10倍徑及以上加工孔深要求稱為深孔加工鉆頭;即孔深與孔徑之比;深孔加工鉆頭一般選用什么材質來加工,效果更好?
深孔鉆切削力分布均勻,分屑、斷屑性能好,鉆削平穩可靠,鉆削出的深孔直線性好,是機加工發展中重要環節也是最難掌控的;
深孔加工工藝復雜,深孔加工過程相對復雜,如果加工不當,易產生偏心,孔徑偏大或排屑不暢等多種問題存在;所以需要控制好每個加工環節,才能有效保證整個深孔加工效果;
在機械制造業中,一般將孔深超過孔徑10倍的圓柱孔稱為深孔。深孔按孔深與孔徑之比(L/D)的大小通常可分為一般孔深、中等孔深及特殊孔深3種。
(1)L/D=10~20,屬于一般孔深。常在鉆床或車床上用接長麻花鉆加工。
(2)L/D=20~30,屬于中等深孔。常在車床上加工。
(3)L/D=30~100,屬于特殊深孔。必須使用深孔鉆在深孔鉆床或專用設備上加工。
2深孔加工難點
(1)不能直接觀察到切削情況。僅憑聲音、看切屑、觀察機床負荷、油壓等參數來判斷排屑與鉆頭磨損情況。
(2)切削熱不易傳出。
(3)排屑較困難,如遇切屑阻塞則會引起鉆頭損壞;整體硬質合金內冷鉆頭是一種雙刃螺旋槽帶有內冷卻孔的麻花鉆頭,在切削過程中高壓切深液可以通過合金鉆頭內部注入切削液,可沖走鐵屑并帶走切削過程中產生的部分熱量來進行排屑;不會在孔壁和刀具間產生摩擦,最大限度的保證加工工件表面光潔度及精度要求等;
(4)因鉆桿長、剛性差、易振動,會導致孔軸線易偏斜,影響到加工精度及生產效率。
3深孔鉆的類型、使用范圍及工作原理
深孔鉆按排屑方式分為外排屑和內排屑2種,外排屑有槍鉆、整體合金深孔鉆(分為:有內冷卻孔鉆頭和外冷卻鉆頭);內排屑又分為BTA深孔鉆、噴吸鉆和DF系統深孔鉆3種。
a)外排屑深孔鉆(槍鉆)專用設備加工使用
孔深超過10倍孔徑時,加工出的孔是比較深的孔,可使用的鉆頭有深孔內冷合金鉆頭及槍鉆;孔深達300倍徑時就需要專門的技術,并采用單管或雙管系統才能進行鉆削; 在漫長地加工至這些孔底部的過程中,需要專門的運動機構、刀具配置以及正確的切削刃才能完成內室、凹槽、螺紋和型腔的加工;
b)BTA內排屑深孔鉆
c)噴吸鉆
d)整體合金深孔鉆頭—內排屑系統深孔鉆
1-鉆頭 2-鉆桿 3-工件 4-導套 5-切屑 6-進油口 7-外管 8-內管 9-噴嘴 10-引導裝置 11-鉆桿座 12-密封套
4.深孔加工時的注意事項
(1)深孔加工操作要點:主軸和刀具導向套、刀桿支撐套、工件支承套等中心線的同軸度應符合要求;切削液系統應暢通正常;工件的加工端面上不應有中心孔,并避免在斜面上鉆孔;切屑形狀應保持正常,避免生成直帶狀切屑;采用較高速度加工通孔,當鉆頭即將鉆透時,應降速或停機以防損壞鉆頭。
(2)深孔加工切削液:深孔加工過程中會產生大量的切削熱,并不易擴散,需要供給充足的切削液潤滑冷卻刀具。一般選用1:100的乳化液或極壓乳化液,需要較高加工精度和表面質量或加工韌性材料時,選用極壓乳化液或高濃度極壓乳化液,切削油的運動黏度通常選用(40℃)10~500px2/s,切削液流速為15~18m/s;加工直徑較小時選用黏度低的切削油;要求精度高的深孔加工,可選用切削油配比為40%極壓硫化油+40%煤油+20%氯化石蠟。切削液的壓力和流量與孔徑及加工方式有著密切的關系。
3)為保證刀具使用壽命,最好采用自動走刀。
4)進液器、活動中心支承中的各導向元件如有磨損,應及時更換,以免影響鉆孔精度。
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