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長(cháng)徑比超過(guò)100倍的深孔解決方案

2016-11-08 11:43??點(diǎn)擊:

1.基本概述 深孔鉆削是指孔深和孔徑比大的孔加工,正常鉆削技術(shù)所生產(chǎn)的孔,其孔深極少超過(guò)5倍直徑,而在深孔鉆削中,此比例可高達150﹕1,并且,任何孔深大于5倍直徑都應稱(chēng)為深孔。鉆削的基本原則:應用和糾正切削速度與進(jìn)給的選擇,切削良好的斷屑和排屑性能,同時(shí)不損壞刀具和工件。對于孔深孔徑比大于5的深孔,必須保證一鉆到底,不能中途退出,切削液能順利地流進(jìn)鉆頭的切削刃處,并能保證順利排屑。
1.基本概述
  深孔鉆削是指孔深和孔徑比大的孔加工,正常鉆削技術(shù)所生產(chǎn)的孔,其孔深極少超過(guò)5倍直徑,而在深孔鉆削中,此比例可高達150﹕1,并且,任何孔深大于5倍直徑都應稱(chēng)為深孔。鉆削的基本原則:應用和糾正切削速度與進(jìn)給的選擇,切削良好的斷屑和排屑性能,同時(shí)不損壞刀具和工件。對于孔深孔徑比大于5的深孔,必須保證一鉆到底,不能中途退出,切削液能順利地流進(jìn)鉆頭的切削刃處,并能保證順利排屑。深孔鉆削加工鉆頭進(jìn)入工件時(shí),是在半封閉條件下工作,因此受到較多限制:不能直接觀(guān)察到刀具切削情況;切削熱不易傳散,必須采用強制有效的冷卻方式;排屑困難;鉆桿需要足夠的剛性。深孔加工注意問(wèn)題:切屑處理問(wèn)題,冷卻潤滑,合理導向。
    槍鉆(見(jiàn)圖1)的鉆柄是空的,由內外部供應的切削液流經(jīng)鉆頭內輸送管,并強行流經(jīng)切削頭內的孔。鉆柄外側有一個(gè)沿著(zhù)長(cháng)度方向的V形槽,切削液攜帶切屑通過(guò)此V形槽,并經(jīng)過(guò)鉆頭外側,最終切屑從孔中排出。槍鉆可應用于普通加工中心,但是需要高壓力的切削液。

                                                     圖1  槍鉆系統示意圖
2.任務(wù)來(lái)源
    某殼體零件(見(jiàn)圖2)有兩個(gè)直徑4mm、1個(gè)直徑5mm且深度都超過(guò)700mm的深孔。普通設備無(wú)法加工,必需使用專(zhuān)用的深孔加工設備。這就要用到深孔專(zhuān)用加工設備——數控深孔鉆床。數控深孔鉆機床是專(zhuān)門(mén)用于深孔加工的數控設備,加工的孔徑小、深度大,孔徑與孔深比達到1﹕100,一般的數控設備無(wú)法完成。

                                                    圖2   深孔零件
    數控深孔鉆機床(見(jiàn)圖3)是專(zhuān)門(mén)用于深孔加工的數控設備,加工的孔徑小、深度深,徑深比達到近1﹕100,一般的數控加工設備無(wú)法完成。數控深孔鉆工作原理是采用不對稱(chēng)切削加工,不需用傳統的中心鉆來(lái)完成定位要求。

                                                  圖3 數控深孔鉆
3.解決方案
  數控深孔鉆床使用(見(jiàn)圖4),經(jīng)過(guò)反復試驗,1個(gè)深孔加工動(dòng)作宜采用“三級加工法”:定位鉆削、導向鉆削及正常鉆削,稱(chēng)為“三級鉆孔技術(shù)”。三級鉆孔需要根據不同的鉆孔深度采用不同的切削速度,目前機床自帶的數控鉆孔指令只能完成1個(gè)鉆孔深度和1個(gè)切削速度,如何使用常用的鉆孔指令來(lái)實(shí)現三級鉆孔可分兩種方法:①手動(dòng)干預:根據不同的鉆孔深度,人為的手動(dòng)來(lái)進(jìn)行調節切削速度。②重復進(jìn)給:對同一個(gè)孔分別進(jìn)行編制3個(gè)鉆孔程序,指令不同的鉆孔深度和切削速度,進(jìn)行重復操作。

                                                                                  圖  4
4.改進(jìn)方法
  對于上述兩種方法的弊端,通過(guò)查閱機床說(shuō)明書(shū),使用“頭腦風(fēng)暴法”,提出各種解決方案。最終采納開(kāi)發(fā)一個(gè)三級階梯鉆削指令方案。分別賦予三級深度與三種不同速度,通過(guò)參數化、智能化及人性化設計,省去手動(dòng)干預的繁瑣與重復進(jìn)給所浪費的時(shí)間。

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