深孔加工是機械加工中難度較大、技術含量較高、專業(yè)性較強、加工本錢較高的一種孔加工技術。在深孔加工中,為了抵達排屑和冷卻、潤滑刀具的意圖,一般需求運用許多切削液(如專用深孔切削液或機油),尤其是運用內排屑深孔鉆頭的中、大直徑深孔加工(D≥30mm)對切削液的消耗量相當大(首要被切屑帶走),這不只會對加工場所構成較大污染,還要挾到操作人員的身體健康,一同帶油切屑的處理又會添加出產本錢和構成環(huán)境污染。據(jù)不完全核算,在深孔加工中,切削液的相關費用占到加工總本錢的15%~20%。因此,結束不運用切削液的干式加工或運用微量切削液的亞干式加工是深孔加工技術的重要發(fā)展方向和研究課題。 2亞干式深孔加工系統(tǒng)
根據(jù)深孔鉆削加工的特征,選用完全干式切削(即完全不運用切削液)的加工方法在實踐出產中一般很難結束。因為深孔鉆削加工不同于一般的車削、銑削加工,它是在封閉情況下進行,單位時間所產生的切削熱量大,排屑通道長,切屑和切削熱不易及時排出;此外,刀具在深孔加工中是依托導向塊結束定心和導向效果,導向塊與孔壁之間會因長時間接觸揉捏而產生較大抵觸,而切削液(切削油)可以在導向塊與孔壁之間構成一層油膜,起到潤滑和減摩效果,如無油膜,導向塊將很快被磨損和撕裂,然后引起切削振蕩或打刀。因此,挑選選用少數(shù)切削液的亞干式切削方法比較合適深孔加工的實踐情況。
選用的亞干式切削加工計劃首要是運用壓縮空氣進行排屑和冷卻,運用霧化切削液進行潤滑,其加工系統(tǒng)首要由內排屑深孔鉆床、空氣壓縮機、霧化器、氣液混合噴頭號組成,其作業(yè)流程為:空氣壓縮機供應具有必定壓力(約0.5~0.6MPa)的空氣,在出口處分為兩路,其間一路經過霧化器帶出必定量的切削液構成汽液混合物,在噴頭處與另一路壓縮空氣相遇,汽液混合物經過噴頭時被加速并向進氣設備的空腔中噴出,構成高壓、高速的霧化切削液,究竟經過鉆桿外壁與孔壁之間的通道被傳送到鉆頭的切削部位,冷卻、潤滑刀具并將切屑從鉆桿內部向后吹出。
因為亞干式深孔加工系統(tǒng)選用霧化切削液潤滑、冷卻刀具,用壓縮空氣進行排屑降溫,既克服了傳統(tǒng)深孔加工中許多循環(huán)運用切削液所帶來的許多壞處,大大減少了切削液運用量,又確保了導向塊與內孔外表之間、刀具前后刀面與切屑之間的切削液潤滑層,一同切削液在霧化狀態(tài)下吸熱充沛、潤滑均勻,能更好地發(fā)揮效果;運用接連的壓縮空氣排屑既可增大排屑空間(相關于運用高壓油),又能活絡將切屑從切削區(qū)吹出,縮短了切屑傳熱時間,并可將部分熱量直接帶出,降低了切削區(qū)溫度。
3亞干式深孔鉆頭的規(guī)劃 深孔鉆削刀具的規(guī)劃開發(fā)是成功結束亞干式深孔加工的要害技術之一,直接影響到整個加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,是深孔加工順利進行的重要確保。刀具的幾許參數(shù)關于刀具的受力、斷屑、耐用度、加工外表質量等起著重要效果;而刀具材料關于刀具的切削效率、作業(yè)壽數(shù)、刀具與工件的親和性等起著決定性影響。亞干式深孔加工的切削特性與傳統(tǒng)的深孔加工有所區(qū)別,因此對深孔鉆頭的規(guī)劃要求也有其特殊性。 (1)亞干式深孔加工對刀具的要求 ?、僖驗樯羁浊邢骷庸な窃诜忾]狀態(tài)下進行,又沒有循環(huán)切削油冷卻、潤滑刀具,進行熱量交流,因此切削區(qū)溫度較高,這就要求刀片材料有必要具有較高的強度、硬度以及超卓的耐熱性、紅硬性和抗沖擊性,一同刀具與切屑之間的抵觸系數(shù)應盡或許小。 ②在深孔加工中,刀具的排屑通道較長,切屑不易順利排出,關于選用空氣排屑的亞干式加工而言,這一問題更為超卓。為了確保排屑順利和活絡散熱,有必要增大排屑出口,減少空氣阻力,加速排屑速度,縮短切屑逗留時間。 ?、蹃喐墒缴羁准庸みx用壓縮空氣排屑和霧化切削液冷卻,因此切屑形狀不能太寬太長。為避免切屑阻塞,最好是構成纖細的“C”型切屑;為使切屑更快脫離刀面,刀具與切屑的接觸面不宜過大,為此可選用分屑刃或強制斷屑方法。 針對以上幾點要求,咱們對刀具進行了結構分析和優(yōu)化規(guī)劃,使其滿足系統(tǒng)的加工要求。 (2)刀具結構的選取及優(yōu)化規(guī)劃 深孔加工刀具的型式首要分為外排屑和內排屑兩種。外排屑方法用于槍鉆系統(tǒng),合適加工小直徑(一般φ