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深孔鉆削
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長徑比超過100倍的深孔解決方案

2016-11-08 11:43??點擊:

1.基本概述 深孔鉆削是指孔深和孔徑比大的孔加工,正常鉆削技術所生產的孔,其孔深極少超過5倍直徑,而在深孔鉆削中,此比例可高達150﹕1,并且,任何孔深大于5倍直徑都應稱為深孔。鉆削的基本原則:應用和糾正切削速度與進給的選擇,切削良好的斷屑和排屑性能,同時不損壞刀具和工件。對于孔深孔徑比大于5的深孔,必須保證一鉆到底,不能中途退出,切削液能順利地流進鉆頭的切削刃處,并能保證順利排屑。
1.基本概述
  深孔鉆削是指孔深和孔徑比大的孔加工,正常鉆削技術所生產的孔,其孔深極少超過5倍直徑,而在深孔鉆削中,此比例可高達150﹕1,并且,任何孔深大于5倍直徑都應稱為深孔。鉆削的基本原則:應用和糾正切削速度與進給的選擇,切削良好的斷屑和排屑性能,同時不損壞刀具和工件。對于孔深孔徑比大于5的深孔,必須保證一鉆到底,不能中途退出,切削液能順利地流進鉆頭的切削刃處,并能保證順利排屑。深孔鉆削加工鉆頭進入工件時,是在半封閉條件下工作,因此受到較多限制:不能直接觀察到刀具切削情況;切削熱不易傳散,必須采用強制有效的冷卻方式;排屑困難;鉆桿需要足夠的剛性。深孔加工注意問題:切屑處理問題,冷卻潤滑,合理導向。
    槍鉆(見圖1)的鉆柄是空的,由內外部供應的切削液流經鉆頭內輸送管,并強行流經切削頭內的孔。鉆柄外側有一個沿著長度方向的V形槽,切削液攜帶切屑通過此V形槽,并經過鉆頭外側,最終切屑從孔中排出。槍鉆可應用于普通加工中心,但是需要高壓力的切削液。

                                                     圖1  槍鉆系統示意圖
2.任務來源
    某殼體零件(見圖2)有兩個直徑4mm、1個直徑5mm且深度都超過700mm的深孔。普通設備無法加工,必需使用專用的深孔加工設備。這就要用到深孔專用加工設備——數控深孔鉆床。數控深孔鉆機床是專門用于深孔加工的數控設備,加工的孔徑小、深度大,孔徑與孔深比達到1﹕100,一般的數控設備無法完成。

                                                    圖2   深孔零件
    數控深孔鉆機床(見圖3)是專門用于深孔加工的數控設備,加工的孔徑小、深度深,徑深比達到近1﹕100,一般的數控加工設備無法完成。數控深孔鉆工作原理是采用不對稱切削加工,不需用傳統的中心鉆來完成定位要求。

                                                  圖3 數控深孔鉆
3.解決方案
  數控深孔鉆床使用(見圖4),經過反復試驗,1個深孔加工動作宜采用“三級加工法”:定位鉆削、導向鉆削及正常鉆削,稱為“三級鉆孔技術”。三級鉆孔需要根據不同的鉆孔深度采用不同的切削速度,目前機床自帶的數控鉆孔指令只能完成1個鉆孔深度和1個切削速度,如何使用常用的鉆孔指令來實現三級鉆孔可分兩種方法:①手動干預:根據不同的鉆孔深度,人為的手動來進行調節切削速度。②重復進給:對同一個孔分別進行編制3個鉆孔程序,指令不同的鉆孔深度和切削速度,進行重復操作。

                                                                                  圖  4
4.改進方法
  對于上述兩種方法的弊端,通過查閱機床說明書,使用“頭腦風暴法”,提出各種解決方案。最終采納開發一個三級階梯鉆削指令方案。分別賦予三級深度與三種不同速度,通過參數化、智能化及人性化設計,省去手動干預的繁瑣與重復進給所浪費的時間。

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