傳統的深孔加工技(jì)術是扁鑽(低速) 鑽削(xuē),存在鑽孔直徑小、精度差、效率低的問題, 目前先進的深孔加工均是采用高速鑽削(xuē)的工藝方法,主要以槍鑽、噴鑽(zuàn)和STS 單管鑽為主, 普遍采用的是STS 單管鑽技術, 與傳統扁鑽相比其優點是(shì): 高速切(qiē)削(50~90 m/min)、直線性(xìng)好(保證0.2 mm/1 000 mm 以內)、粗糙度(dù)低(表麵粗糙度低於Ra3.2), 加工精度好可達IT8~IT9 級, 而扁鑽低速加工方法(fǎ)切削速度低(10~15 m/min)、直線性差 (大於2 mm/1000 mm)、粗糙度高(大於(yú)Ra6.3)、加工精度隻能達到IT10~IT11 級, 同時切削效率低,采用深孔(kǒng)高速切削加工技術成提高生產效率5~8
倍, 並提高加工的質量。
1 傳統的深孔高速鋼扁鑽加工方(fāng)法
采用木製導向鍵, 切削速度低, 走偏量大(dà),消耗功率大, 加(jiā)工效率低, 見圖(tú)1、圖2。
2 STS 單管鑽工(gōng)作原(yuán)理
冷卻液(yè)從鑽杆外流向切削區, 將切屑從鑽杆內腔中帶出, 工作原(yuán)理較噴吸鑽簡單, 但冷(lěng)卻係統的工作壓力較高(gāo), 且壓力頭的設計製造較複(fù)雜, 見圖3。
3 多齒硬質合金STS 單管成屑原理
因多齒(chǐ)錯排(pái)將切(qiē)屑分成三段C 形(xíng)屑, 從根本上解決了深(shēn)孔加工(gōng)排屑困難的問題。成屑原理見(jiàn)圖(tú)4。
4 兩種深孔切削加工功率的比較
加(jiā)工件規格: 加工(gōng)孔徑D=45 mm, 選用切削參數: 切削速度v=56.5 m/min, 切削深度αp=22.5mm, 每轉(zhuǎn)進給量fn=0.05 mm。則切削力: 特定(dìng)切削力Kc=2 100N/mm2, 單位切削力Ks=2 305N/mm2。
結論: 相同切削參(cān)數條件(jiàn)下(xià), STS 單管鑽頭所需加工機床淨功率僅為高速鋼扁鑽的55%, 同時由於(yú)刀齒分布在相互成180°, 兩側徑向力抵消一部分, 作用在導向塊上的(de)力減少, 致使摩擦力也減少, 保證了鑽削時(shí)的良好直(zhí)線性, 因切削功率小, 從而可以增加走刀量和提高切削速度, 使生產效率提高。
5 現有深孔鑽床(chuáng)轉速低問題的解決
應采(cǎi)用主軸(zhóu)與鑽杆(gǎn)同(tóng)時相向旋轉的方法, 這樣實(shí)際切削速度v=v 主+v 杆, 理論(lùn)上速度(dù)是提高了, 但由(yóu)於機床鑽杆中心架(jià)均是銅軸套與鑽杆配合, 間隙大, 且滑動配合(hé)不能承受高速轉動(dòng), 因而鑽杆振動劇烈(liè), 可根據現有機床的實際結構(gòu)設計減振式高速旋轉器, 更換掉(diào)原來的銅套聯接座, 並增加可移式滾動中心托架, 同時應將普通的輸液器(qì)(又稱加(jiā)壓頭) 更換為特殊的高速旋轉(zhuǎn)輸液器。
6 結語
實際切削實驗證明普通深孔鑽床經上述改進(jìn)後效果明顯, 鑽杆高(gāo)速轉(zhuǎn)動非常平穩, 可提(tí)高加工效率5 倍以上, 同時加(jiā)工質量明顯提高(gāo)。
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