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深孔钻机采用高效的单刃深孔钻孔,提高深孔加工效率

文章编辑:台翰精工 发布时间: 浏览次数:

摘要:深孔钻机采用高效的单刃深孔钻孔,提高深孔加工效率,因为它的刚性较低,并且存在磨边缺陷。创新高效的单刃深孔钻削可以提高加工效率。 当孔的深度是孔直径的许多倍时,需要进行深孔钻孔。

深孔钻机采用高效的单刃深孔钻孔,提高深孔加工效率

长期以来,单刃深孔钻(枪钻)的加工效率一直受到限制,因为它的刚性较低,并且存在磨边缺陷。创新高效的单刃深孔钻削可以提高加工效率。 当孔的深度是孔直径的许多倍时,需要进行深孔钻孔。

70多年来,单刃深孔钻孔(gun drilling)是加工孔径小于40mm的深孔的常用工具。但在实际应用中,单刃深孔钻加工效率较低,导致整体硬质合金深孔钻的快速发展。整体硬质合金深孔钻的开发是刀具制造精度的提高和坡口和导边设计的改进的结果。然而,这种深孔钻只能在深度/直径上加工相对较小的孔。对于更深的孔,需要一个深孔钻。与整体硬质合金单叶片深孔钻探相比,两个对称叶片麻花钻可以使用更高的进给速率,因此有很多这样的工具,但它的缺陷是洞质量差,只能用于处理要求不高的使用情况。 与此相反,通过对比试验可以看出,单刃深孔钻进的优点是钻进质量高,缺点是进给速度小。在钢坯回火过程中,如果进料量增加,刀具磨损增加,产生不良的片状。因此,低加工效率和短刀具寿命是普通单刃深孔钻削的缺点。 稍微圆润的边缘可以延长刀具寿命 正是由于这些原因,开发出了一种高效的单刃深孔钻探思想。

在保证单刃深孔钻进质量的前提下,对刀具进行优化,在不降低刀具寿命的前提下提高加工效率。为此,对单刃深孔钻井的优化研究进行了综述。例如,对于不锈钢的加工,不仅要特别注意刀具的设计,还要注意使用不同的涂层材料和涂层的结构性能,确定与普通涂层相比,整体涂层工具磨损更小。其他研究表明,在大多数情况下,与边缘锋利的单边深孔钻机相比,轻微的圆边可以提高刀具寿命。在本文先容的hp-单刃深孔钻孔应用研究项目中,先容了上述优化结果,进一步改进了刀具结构和基体材料。本研究使用的刀具为Botek精密孔加工技术有限企业制造,型号为113-hp。该创新刀具在多特蒙德大学切削加工研究所进行了性能测试。 

采用普通无涂层硬质合金单边深孔钻进工艺,对高压单刃深孔钻进性能进行了评价。通过切削试验,普通整体硬质合金单叶片深孔钻探刀具磨损状态和芯片的形状显示条件下喂养f = 0.02毫米,钻井长度达到30米轻微的磨损,由于刀具在切削热和切削力载荷很小,所以只有略坑磨损和磨损的叶片表面倾斜螺旋纸屑芯片后,很容易从孔排出。 通过增加进给量,当钻长达到lf=9m后,刀具外圆处的刀尖磨损严重,不得不中断试验。此外,增加饲料的数量也会影响芯片的形状。在倾斜的螺旋芯片上也有一个带芯片,在工具和工件之间夹有平带芯片,造成工具损坏。 根据上述机械载荷和芯片形状的试验结果,在使用HP单刃深孔钻和扭深孔钻进行刀具寿命试验研究时,所用进给量为f=0.2mm。机械载荷的大小可以用来判断刀具的磨损情况。随着磨损量的增加,给料力和扭矩的测量值也会增加。 

根据预定的刀具寿命,可增加10倍的供货 测量结果表明,无论是深孔钻还是单刃深孔钻,在3000米的钻孔长度中均无明显增加。这一结果对于hp-单刃深孔钻井尤其值得注意。因为普通单叶片深孔钻探喂养f = 0.02毫米,也可以是30 m钻井长度,提高饲料,导致普通单叶片深孔钻穿更快,这将不得不终止测试之前预期寿命指数(只有达到9米深的洞)。然而,hp-single-edge深孔钻机的进给量要高出10倍,即, f=0.2mm,仍达到预定寿命指标。此外,扫描电镜分析表明该工具仍处于正常磨损状态,可以继续使用。 在相同供应条件下,高压单刃深孔钻机的圆度偏差小于普通单刃深孔钻机。这可能是由于刀具涂层的作用,使刀具形成一个稳定的圆孔。在供给量相当的条件下,深孔麻花钻取孔圆度较差。但所有的测量都处于良好的水平。 

对于孔偏心误差,测量值反映了刀具结构和进给量的影响。对于不同的单刃深孔钻孔,实测值为相当水平。这表明,刀具刃磨的改进对孔的偏心误差没有不利影响。此外,对于单边深孔钻孔,增加进给量或增加孔偏心误差。随着进给量的增加,进给力和转矩值增大,导致径向分量力增大,刀具偏移量增大,孔偏心误差增大。对于两种不同的单刃深孔钻孔,偏心误差沿孔长分布较小。 值得注意的是,hp-单孔深孔钻进的偏心误差相对较高。为了减少偏心误差,对刀具和加工工艺进行了改进。对改进工具的测试表明,该方法降低了偏心误差。此外,减少了钻井供应。在这样的进给量下测量的偏心误差表明,通过改进刀具和加工工艺,可以大大减小偏心误差。采用hp-单刃深孔钻进时,在进给量较大的情况下,可以将偏心误差减小到相似程度,这是hp-单刃深孔钻进的特点。

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