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摘 要:本文探讨了深孔加工的特点、关键技术、加工类型、刀具及结构等问题。
关键词:深孔加工 加工特点 关键技术 加工方法
所谓深孔,是指孔深与孔径之比大于5的孔。深孔又分为一般深孔(L/d>5~20)、中等深孔(L/d>20~30)、超深孔(L/d>30~100)三类。不同类型的深孔,其加工方法也不相同。
一、深孔加工的特点和关键技术
1.深孔件加工的特点
一是深孔加工时,孔轴线容易歪斜,钻削中钻头容易引偏。二是刀杆受内孔限制,一般细而长,刚性差,强度低,车削时容易产生振动和“让刀”现象,使零件易产生波纹、锥度等缺陷。三是钻孔或扩孔时切屑不易排出,冷却润滑液输入困难。四是加工时难以观察孔的加工情况,加工质量不易控制。
2.深孔加工的关键技术
深孔加工的关键技术是深孔刀具几何形状的确定和切削时的冷却、排屑问题。在加工中可采用以下措施来保证加工质量:一是粗精加工分阶段进行,二是合理选择加工刀具,三是采用导向和辅助支承,四是配置冷却液输入装置。
二、深孔加工类型
一是按其所用刀具分类,可分为实心钻孔法、镗孔法、套料钻孔法。二是按运动形式分类,可分为工件旋转,刀具做进给运动;工件不动,刀具旋转又做进给运动;工件旋转,刀具也做反向旋转又做进给运动;工件做旋转运动与进给运动,刀具不动,这种形式采用不多。三是按排屑方法分类,可分为外排屑、内排屑。
三、深孔加工刀具及其结构
1.扁钻
该刀具结构简单,容易制造,在钻削加工时冷却液由钻杆内部注入孔中,切屑从零件孔内排出,适用于精度和表面粗糙度要求不高的较短深孔。
图1 简易扁钻
1-钻头 2-钻杆 3、4-紧固螺钉
2.单刃外排屑小深孔钻
该深孔钻由切削部分和钻杆焊接而成,切削部分用W18Cr4V制造或硬质合金刀头镶制;钻杆为35#~45#钢无缝钢管,上压120°V形槽用以排屑,中空可通过切削液,从自切削部分腰圆孔处进入切屑区域。
图2 外排屑单刃深孔钻
3.错齿内排屑深孔钻
该深孔钻刀头用35CrMo制成,并经热处理调质至350HB,刀片采用可转位结构装夹,可装有不同牌号的硬质合金刀片;钻杆为无缝钢管制造;刀头与刀杆为浅矩形螺纹连接。切削液从钻头及孔壁之间进入切削区域,再和切下的切屑一起经钻杆孔排出。
图3 内排屑错齿深孔钻
4.喷吸钻
喷吸钻由内管、外管两部分组成,钻头体一般采用45#钢制作,并以多线矩形螺纹与外管连接,内管尾端制有两排间距为5mm且向前倾斜30°的月牙孔。每排月牙孔沿圆周方向分布3~4个,互不相连,两排月牙孔错开一个孔位排列,共同组成首尾相接的封闭形状。
图4 喷吸钻
5.深孔车刀
深孔车刀不同于一般内孔车刀,其前后带有导向垫。该导向垫有利于保证孔的精度和直线性。前导向垫由两块硬质合金组成,其轴向位置在刀尖后面2mm左右,径向则应低于刀尖0.05~0.1mm,这样可使车刀在切削力作用下略有让刀的余地,而不致损伤孔壁。后导向垫由四块硬质合金构成。
四、深孔加工容易产生的问题及注意事项
一是套筒零件精镗孔时,因导向不定,使孔口加工精度受到影响,因此其总长需要加长20~30mm,加工完成后再切掉。
二是液压筒在加工过程中反复装夹,其中心架应注意随时调整,并防止磕碰,划伤已加工表面。
(作者单位:淄博市技师学院)
关键词:深孔加工 加工特点 关键技术 加工方法
所谓深孔,是指孔深与孔径之比大于5的孔。深孔又分为一般深孔(L/d>5~20)、中等深孔(L/d>20~30)、超深孔(L/d>30~100)三类。不同类型的深孔,其加工方法也不相同。
一、深孔加工的特点和关键技术
1.深孔件加工的特点
一是深孔加工时,孔轴线容易歪斜,钻削中钻头容易引偏。二是刀杆受内孔限制,一般细而长,刚性差,强度低,车削时容易产生振动和“让刀”现象,使零件易产生波纹、锥度等缺陷。三是钻孔或扩孔时切屑不易排出,冷却润滑液输入困难。四是加工时难以观察孔的加工情况,加工质量不易控制。
2.深孔加工的关键技术
深孔加工的关键技术是深孔刀具几何形状的确定和切削时的冷却、排屑问题。在加工中可采用以下措施来保证加工质量:一是粗精加工分阶段进行,二是合理选择加工刀具,三是采用导向和辅助支承,四是配置冷却液输入装置。
二、深孔加工类型
一是按其所用刀具分类,可分为实心钻孔法、镗孔法、套料钻孔法。二是按运动形式分类,可分为工件旋转,刀具做进给运动;工件不动,刀具旋转又做进给运动;工件旋转,刀具也做反向旋转又做进给运动;工件做旋转运动与进给运动,刀具不动,这种形式采用不多。三是按排屑方法分类,可分为外排屑、内排屑。
三、深孔加工刀具及其结构
1.扁钻
该刀具结构简单,容易制造,在钻削加工时冷却液由钻杆内部注入孔中,切屑从零件孔内排出,适用于精度和表面粗糙度要求不高的较短深孔。
图1 简易扁钻
1-钻头 2-钻杆 3、4-紧固螺钉
2.单刃外排屑小深孔钻
该深孔钻由切削部分和钻杆焊接而成,切削部分用W18Cr4V制造或硬质合金刀头镶制;钻杆为35#~45#钢无缝钢管,上压120°V形槽用以排屑,中空可通过切削液,从自切削部分腰圆孔处进入切屑区域。
图2 外排屑单刃深孔钻
3.错齿内排屑深孔钻
该深孔钻刀头用35CrMo制成,并经热处理调质至350HB,刀片采用可转位结构装夹,可装有不同牌号的硬质合金刀片;钻杆为无缝钢管制造;刀头与刀杆为浅矩形螺纹连接。切削液从钻头及孔壁之间进入切削区域,再和切下的切屑一起经钻杆孔排出。
图3 内排屑错齿深孔钻
4.喷吸钻
喷吸钻由内管、外管两部分组成,钻头体一般采用45#钢制作,并以多线矩形螺纹与外管连接,内管尾端制有两排间距为5mm且向前倾斜30°的月牙孔。每排月牙孔沿圆周方向分布3~4个,互不相连,两排月牙孔错开一个孔位排列,共同组成首尾相接的封闭形状。
图4 喷吸钻
5.深孔车刀
深孔车刀不同于一般内孔车刀,其前后带有导向垫。该导向垫有利于保证孔的精度和直线性。前导向垫由两块硬质合金组成,其轴向位置在刀尖后面2mm左右,径向则应低于刀尖0.05~0.1mm,这样可使车刀在切削力作用下略有让刀的余地,而不致损伤孔壁。后导向垫由四块硬质合金构成。
四、深孔加工容易产生的问题及注意事项
一是套筒零件精镗孔时,因导向不定,使孔口加工精度受到影响,因此其总长需要加长20~30mm,加工完成后再切掉。
二是液压筒在加工过程中反复装夹,其中心架应注意随时调整,并防止磕碰,划伤已加工表面。
(作者单位:淄博市技师学院)