深孔加工的難點主要體現(xiàn)在細長鉆桿剛性不足、加工過程難以觀察以及加工過程中排屑、散熱困難" />
訂閱
糾錯
加入自媒體

極限深孔加工中的極限操作

2019-08-07 17:32
夾具俠
關注

      深孔是指孔深與孔徑比L/d≥5的孔,深孔加工是機械加工中的一道難題,也是加工難度最大的工序之一。

極限深孔加工中的極限操作

      深孔加工的難點主要體現(xiàn)在細長鉆桿剛性不足、加工過程難以觀察以及加工過程中排屑、散熱困難。這些因素都會導致深孔加工的質量難以保證。所以,須根據(jù)實際情況選擇合適的加工設備和刀、夾具來滿足深孔加工的技術要求。

      深孔加工需注意什么

      正如下述視頻中所示,深孔加工操作時要注意主軸和刀具導向套與支撐套、工件支撐套與夾持裝置等中心線的同軸度應符合要求;切削液系統(tǒng)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等等。

      排屑——深孔加工最大問題

      要如何破解深孔加工的難題,最重要的分別是:排屑、排屑、還是排屑!深孔加工的最大問題就在排屑不可控制,且傳統(tǒng)方法難以監(jiān)控?纯聪旅孢@動圖,你覺得這個排屑效果會怎么樣?

極限深孔加工中的極限操作

      這是德國制造的深孔槍鉆,世界上最長鉆頭,超級深孔鉆,它的這種排屑方式是不是有效解決了深孔加工難題呢。

      6種常用的深孔加工系統(tǒng)

      1、傳統(tǒng)鉆削

      深孔加工起源于美國人發(fā)明的麻花鉆。這種鉆頭的結構相對簡單,切削液導入方便,便于制造出不同直徑和長度的鉆頭以適用于加工不同尺寸的孔。

極限深孔加工中的極限操作

      在復雜殼體零件深孔加工中典型的工藝方法是采用長、短麻花鉆配合使用、鉆削過程多次退刀排屑、逐級延伸鉆孔的方法。目前對于直徑小于 6mm 的深孔,傳統(tǒng)鉆削仍是主要的加工方法。

      2、槍鉆

      槍鉆因最早用于槍管制造而得名。它采用單切削刃并具有自導向功能的 V 型中空鉆桿,屬于外排屑方式。

極限深孔加工中的極限操作

▲槍鉆系統(tǒng)組成

極限深孔加工中的極限操作

▲槍鉆鉆頭

      其工作原理如圖所示,切削液從入口經(jīng)加壓泵進入鉆桿內部通道,流向鉆頭的切削部分進行冷卻潤滑,并將攜帶切屑通過鉆桿和孔壁間的 V 型槽,最后從出口排出。目前,槍鉆系統(tǒng)主要用于加工直徑φ<20mm 的深孔。

      3、BTA系統(tǒng)

      國際孔加工協(xié)會發(fā)明的一種內排屑深孔鉆,BTA 系統(tǒng)中鉆頭與鉆桿為中空圓柱體,提高了刀具剛性和快速拆裝問題。

極限深孔加工中的極限操作

▲BAT系統(tǒng)組成

      其工作原理如圖所示,切削液經(jīng)加壓從入口進入授油器后通過鉆桿與孔壁形成的密封環(huán)狀空間,流向切削部分進行冷卻潤滑,并將切屑壓入鉆頭上的出屑口,經(jīng)鉆桿內腔從出口排出。BTA 系統(tǒng)主要適用于直徑φ>12mm 的深孔加工。

      4、噴吸鉆系統(tǒng)

      噴吸鉆系統(tǒng)是利用流體力學的噴吸效應原理發(fā)明的雙管內排屑深孔鉆削方法。其噴吸鉆系統(tǒng)采用雙層管刀桿,切削液經(jīng)加壓后從入口進入,其中2/3的切削液進入內、外鉆桿間的環(huán)形空間,流向切削部分進行冷卻和潤滑,并將切屑推入鉆桿內腔。

極限深孔加工中的極限操作

▲噴吸鉆系統(tǒng)原理

       其余 1/3 的切削液,從內鉆桿上月牙狀噴嘴高速噴入內鉆桿,在內鉆桿內腔形成一個低壓區(qū),對攜帶切屑的切削液產(chǎn)生抽吸作用,在噴、吸雙重作用下,促使切屑快速從出口排出。噴吸鉆系統(tǒng)主要適用于直徑 φ>18mm 的深孔加工。

極限深孔加工中的極限操作

▲噴吸鉆頭

      5、DF系統(tǒng)

      DF 系統(tǒng)是一種雙進油單管內排屑系統(tǒng),其切削液分為前后兩支,分別從兩個入口進入。前一支 2/3的切削液經(jīng)過鉆桿與己加工孔壁形成的環(huán)狀區(qū)域流向切削部分,并將切屑推入鉆頭上的出屑口進入鉆桿,流向抽屑器;后一支 1/3 的切削液直接進入抽屑器,經(jīng)前、后噴嘴之間喇叭口狀的窄狹錐形間隙后獲得加速,產(chǎn)生負壓抽吸作用,達到加速排屑的目的。

極限深孔加工中的極限操作

▲DF系統(tǒng)工作原理

       DF 系統(tǒng)前半部分起“推”作用的結構類似于 BTA 系統(tǒng),后半部分起“吸”作用的結構類似于噴吸鉆系統(tǒng),由于 DF 系統(tǒng)采用了雙進油裝置,僅用一根鉆桿即完成推壓和抽吸的切屑方法,所以鉆桿直徑可以做得很小小,能夠加工更小的孔,目前,DF 系統(tǒng)的最小加工直徑 φ 可達 6mm。

       6、SIED系統(tǒng)

       SIED 系統(tǒng)是一種由中北大學發(fā)明的單管內排屑噴吸鉆系統(tǒng)。該技術以 BTA、噴吸鉆、DF 系統(tǒng) 3 種內排屑鉆削技術為基礎,增加了分調式功率增補型抽屑裝置,可實現(xiàn)冷卻和排屑液流的獨立控制。

極限深孔加工中的極限操作

▲SIED 系統(tǒng)工作原理

       其基本原理如圖所示,切削液由液壓泵輸出后,分為兩個分支:前一支切削液流入輸油器,經(jīng)鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間流向切削部分,將切屑推入鉆頭上的出屑口;后一支切削液流入抽屑器,經(jīng)錐形噴嘴副之間的間隙進入后噴嘴內腔,產(chǎn)生高速射流和負壓。SIED 系統(tǒng)對兩支液流各設獨立的調壓閥,可以分別調整至最佳冷卻、抽屑狀態(tài)。SlED 系統(tǒng)是一種正在逐漸推廣的系統(tǒng),也是目前較先進的系統(tǒng)。目前,SlED 系統(tǒng)可將最小鉆孔直徑縮小 φ5mm 以下。

      深孔加工在機械加工領域中占有非常重要的地位,約占孔加工量的40%。新型高強度、高硬度和高價值難加工深孔零件的不斷出現(xiàn),使得加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不斷提高,作為關鍵工序和加工難點,以上的經(jīng)驗與方案在不同的情況下合理應用,才能夠從容應對。


聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯(lián)系舉報。

發(fā)表評論

0條評論,0人參與

請輸入評論內容...

請輸入評論/評論長度6~500個字

您提交的評論過于頻繁,請輸入驗證碼繼續(xù)

暫無評論

暫無評論

    文章糾錯
    x
    *文字標題:
    *糾錯內容:
    聯(lián)系郵箱:
    *驗 證 碼:

    粵公網(wǎng)安備 44030502002758號