深孔加工是機(jī)械加工中難度較大、技術(shù)含量較高、專業(yè)性較強(qiáng)、加工本錢較高的一種孔加工技術(shù)。在深孔加工中,為了抵達(dá)排屑和冷卻、潤(rùn)滑刀具的意圖,一般需求運(yùn)用許多切削液(如專用深孔切削液或機(jī)油),尤其是運(yùn)用內(nèi)排屑深孔鉆頭的中、大直徑深孔加工(D≥30mm)對(duì)切削液的消耗量相當(dāng)大(首要被切屑帶走),這不只會(huì)對(duì)加工場(chǎng)所構(gòu)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(huì)添加出產(chǎn)本錢和構(gòu)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(guān)費(fèi)用占到加工總本錢的15%~20%。因此,結(jié)束不運(yùn)用切削液的干式加工或運(yùn)用微量切削液的亞干式加工是深孔加工技術(shù)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(yùn)用切削液)的加工方法在實(shí)踐出產(chǎn)中一般很難結(jié)束。因?yàn)樯羁足@削加工不同于一般的車削、銑削加工,它是在封閉情況下進(jìn)行,單位時(shí)間所產(chǎn)生的切削熱量大,排屑通道長(zhǎng),切屑和切削熱不易及時(shí)排出;此外,刀具在深孔加工中是依托導(dǎo)向塊結(jié)束定心和導(dǎo)向效果,導(dǎo)向塊與孔壁之間會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間接觸揉捏而產(chǎn)生較大抵觸,而切削液(切削油)可以在導(dǎo)向塊與孔壁之間構(gòu)成一層油膜,起到潤(rùn)滑和減摩效果,如無(wú)油膜,導(dǎo)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(shí)踐情況。
選用的亞干式切削加工計(jì)劃首要是運(yùn)用壓縮空氣進(jìn)行排屑和冷卻,運(yùn)用霧化切削液進(jìn)行潤(rùn)滑,其加工系統(tǒng)首要由內(nèi)排屑深孔鉆床、空氣壓縮機(jī)、霧化器、氣液混合噴頭號(hào)組成,其作業(yè)流程為:空氣壓縮機(jī)供應(yīng)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(jīng)過霧化器帶出必定量的切削液構(gòu)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(jīng)過噴頭時(shí)被加速并向進(jìn)氣設(shè)備的空腔中噴出,構(gòu)成高壓、高速的霧化切削液,究竟經(jīng)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(rùn)滑刀具并將切屑從鉆桿內(nèi)部向后吹出。
因?yàn)閬喐墒缴羁准庸は到y(tǒng)選用霧化切削液潤(rùn)滑、冷卻刀具,用壓縮空氣進(jìn)行排屑降溫,既克服了傳統(tǒng)深孔加工中許多循環(huán)運(yùn)用切削液所帶來(lái)的許多壞處,大大減少了切削液運(yùn)用量,又確保了導(dǎo)向塊與內(nèi)孔外表之間、刀具前后刀面與切屑之間的切削液潤(rùn)滑層,一同切削液在霧化狀態(tài)下吸熱充沛、潤(rùn)滑均勻,能更好地發(fā)揮效果;運(yùn)用接連的壓縮空氣排屑既可增大排屑空間(相關(guān)于運(yùn)用高壓油),又能活絡(luò)將切屑從切削區(qū)吹出,縮短了切屑傳熱時(shí)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(jié)束亞干式深孔加工的要害技術(shù)之一,直接影響到整個(gè)加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,是深孔加工順利進(jìn)行的重要確保。刀具的幾許參數(shù)關(guān)于刀具的受力、斷屑、耐用度、加工外表質(zhì)量等起著重要效果;而刀具材料關(guān)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(duì)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(duì)刀具的要求 ?、僖?yàn)樯羁浊邢骷庸な窃诜忾]狀態(tài)下進(jìn)行,又沒有循環(huán)切削油冷卻、潤(rùn)滑刀具,進(jìn)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(qiáng)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(yīng)盡或許小。 ?、谠谏羁准庸ぶ?,刀具的排屑通道較長(zhǎng),切屑不易順利排出,關(guān)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(luò)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(shí)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(zhǎng)。為避免切屑阻塞,最好是構(gòu)成纖細(xì)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(qiáng)制斷屑方法。 針對(duì)以上幾點(diǎn)要求,咱們對(duì)刀具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)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