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江苏11选5电视直播:單刃深孔鉆加工工藝改良途徑和方法探討

時間:2018-12-21
長期以來,單刃深孔鉆(槍鉆)由于剛性較低和刃磨缺陷,使其加工效率受到限制。創新的高效單刃深孔鉆可使加工效率明顯提高。


當孔的深度為孔徑的20倍以上時,必須采用深孔鉆削方法進行加工。多年來,單刃深孔鉆(槍鉆)是加工孔徑小于40mm深孔的常用刀具。通過試驗可以看到,單刃深孔鉆的優點是鉆孔質量較高,缺點是能夠達到的進給速度較小。在加工調質鋼時,如果提高進給量,則刀具磨損增大,并產生不良的切屑形狀。因此,加工效率低、刀具壽命短是普通單刃深孔鉆的劣勢。
 
  輕微的刃口倒圓和整體涂層可延長刀具壽命,且不影響加工精度。
 
  在保留單刃深孔鉆鉆孔質量高的前提下,通過對刀具進行優化,提高其加工效率,而又不降低刀具壽命。例如,對于不銹鋼的加工,不僅要特別重視刀具的設計,而且還要對不同涂層材料和涂層結構的使用性能進行研究,大量實踐證實與普通的部分涂層相比,整體涂層的刀具磨損更小。在大多數情況下,與使用鋒利刃口的單刃深孔鉆相比,對刃口進行輕微倒圓能提高刀具壽命。
 
  試驗使用普通的未涂層整體硬質合金單刃深孔鉆加工低硫調質鋼作為比較基準,來評價單刃深孔鉆的性能。通過切削試驗,普通的整體硬質合金單刃深孔鉆的刀具磨損狀況和切屑形狀表明,在進給量f=0.02mm的條件下,鉆削長度達到30m時刀具出現輕微磨損,由于刀具承受的切削熱和切削力負荷小,因此僅有輕微的月牙洼磨損和后刀面磨損,所產生的切屑是斜螺旋卷切屑,容易從孔中排出。通過提高進給量,在鉆削長度達到lf=9m后,刀具外圓處的刀尖已顯示出較劇烈的磨損,使試驗不得不因此中斷。此外,提高進給量對切屑形狀也有影響。在斜螺旋卷切屑上還有一段帶狀切屑,而扁平的帶狀切屑段會夾在刀具與工件之間,引起刀具破損。
 
  從工業上的實際使用效果來看,普通的單刃深孔鉆可以可靠地應用于深孔加工。但要提高加工效率,則要受到一定條件的限制,尤其是如果提高進給量,則刀具會過快磨損。當單刃深孔鉆的進給量變化時,可以看出,測量值隨著進給量的提高而增大,幾乎是呈線性關系。當進給量f=0.34mm時,進給力Ff=950N,扭矩Mb=4.3Nm;在f=0.36mm時,刀具由于扭轉載荷過大而發生破損。
 
  除了切削力載荷,切屑形狀對于深孔鉆削過程具有重要意義。使用單刃深孔鉆,在進給量f=0.04mm時,形成了合適長度的斜螺旋切屑,沒有出現不利的帶狀切屑段。當進給量提高到f=0.1mm時,出現了單個切屑卷,這同樣是適合從孔內順暢排出的切屑類型和形狀。將進給量進一步提高到f=0.2mm時,顯然產生了大量熱載荷,切屑顏色出現了明顯變化,形狀也變得不規則。當把進給量進一步提高到f=0.3mm時,這種現象變得更為突出,切屑不僅卷曲得特別緊密,而且出現了扁平切屑,可以看出,這種切屑很厚?;翟睪傻拇笮】捎糜諗卸系毒吣ニ鹱純?,隨著磨損值的增大,進給力和扭矩的測量值也隨之增大。
 
  按預定刀具壽命,進給量可提高10倍。測量結果顯示,在30m的鉆削長度內,因為普通的單刃深孔鉆在進給量f=0.02mm時,也可達到30m的鉆削長度,提高進給量,則會導致普通單刃深孔鉆磨損加快,單刃深孔鉆在此采用了高出10倍的進給量,即f=0.2mm,仍然達到了預定的壽命指標。掃描電鏡分析證明,刀具仍然處于正常磨損狀態,仍可繼續使用。
 
  除了刀具磨損外,孔的質量也是描述深孔鉆削性能的重要指標。對于孔的偏心誤差,測量值顯示了刀具結構和進給量的影響。對于不同的單刃深孔鉆,其測量值處于可比較的水平。由此說明,刀具刃磨的改進對孔的偏心誤差沒有產生不利影響。此外,對單刃深孔鉆來說,提高進給量還是增大了孔的偏心誤差。隨著進給量的提高,進給力和扭矩值增大,從而導致徑向分力增大,使刀具產生偏移,增大了孔的偏心誤差。
 
  通過對刀具結構和加工工藝的改進,孔的偏心誤差能達到很不錯的水平。總之,在刀具的結構設計、涂層和切削刃口倒圓方面的改進證明是卓有成效的,因此能夠實現單刃深孔鉆的高效加工。
 
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