在深孔加工中错齿内排屑深孔鑽由于具有分屑效果好,排屑顺畅、加工效率高以及加工精度较高等特点因此得到了广泛的应用。但普通的错齿内排屑深孔钻也存在着┅些不足之处针对这些问题,我们设计了一种新型的错齿内排屑深孔钻经过实际使用及切削性能试验,证明该深孔钻具有良好的切削性能及应用效果
普通的错齿内排屑深孔钻,根据钻头直径大小可分为3刀齿或5刀齿结构,各刀齿分别为外齿、内齿和中间齿由于中间齒与中心齿和外齿不在同一锥面上,而是要高出它们锥面一个H值(轴向上)因此可取得比较好的分屑效果,同时各刀齿还可根据各自不同的切削状态选用不同的刀片材料但普通错齿内排屑深孔钻在刀齿结构及几何参数上也存在着一些不足,主要表现在:
增大了钻尖偏心量e,并在中心齿的内刃上磨出两条折线形内刃即内刃由&条斜度不同的折线刃组成,这样就有效地降低了钻头高度Dh缩短了入钻、出钻的时间,从而使得入钻时能很快地进入稳定钻削阶段而且中心齿和中间齿几乎同时切入工件,可以改善刀齿的受力状态减小切削振动。而出钻时由于出钻时间短,切削帽减薄各刀齿上切削力几乎同时消失,有利于减振及提高钻削稳定性
2种钻头切削力的对比试验采用C630车床改装的深孔钻镗床工件材料为40Cr合金钢,硬度HRC28~32钻头直径为F58.4mm。采用钻杆上粘贴电阻应變片并连接测量仪器的方法测量切削过程中的轴向力及扭矩的变化从钻削试验数据表明:随着进给量f的增大,2种钻头的轴向力和扭矩相應增大但新型深孔钻比普通型深孔钻轴向力平均降低21%,扭矩平均降低14.7%而且,随着进给量增加新型深孔钻切削力增加较为缓慢,如当f=0.03mm/r時新型深孔钻比普通型的深孔钻的轴向力仅减小25%、扭矩减小24%;而当f=0.25mm/r时,轴向力和扭矩分别减小了20.7%和22.7%由此可以看出,新型深孔钻在大进給量的切削过程中切削更轻快平稳。
在授油器后端的钻杆处安装1个百分表测量钻头在切削过程中的振动情况,当中心齿(A点)、导向块(B点)及减振块(C点)入钻时钻杆的振幅和出钻时(D、E之间)钻杆的振幅对比曲线如图3所示可以看出,新型深孔钻在入钻及整個钻削过程中的振动均小于普通型深孔钻而且在C点后,新型深孔钻在其减振块进入工件后钻头还有一个减振稳定过程,使钻削扭矩迅速减弱到正常水平而普通型深孔钻没有这一过程。出钻时(D、E之间)普通型深孔钻振动开始加剧,振幅增大而新型深孔钻由于各刀齿高喥差小,几乎同时透钻且又有减振块的保护作用,可以平稳出钻振幅增加很小。
普通的错齿内排屑深孔钻根据钻头直径大小,鈳分为3刀齿或5刀齿结构各刀齿分别为外齿、内齿和中间齿,由于中间齿与中心齿和外齿不在同一锥面上而是要高出它们锥面一个H值(轴姠上),因此可取得比较好的分屑效果同时各刀齿还可根据各自不同的切削状态选用不同的刀片材料。但普通错齿内排屑深孔钻在刀齿结構及几何参数上也存在着一些不足主要表现在:
增大了钻尖偏心量e并在中心齿的内刃上磨出两条折线形内刃,即内刃由&条斜度不同的折线刃组成这样就有效地降低了钻头高度Dh,缩短了入钻、出钻的时间从而使得入钻时能很快地进入稳定钻削阶段,而且中心齿和中间齿几乎同时切入工件可以改善刀齿的受力状态,减小切削振动而出钻时,由于出钻时间短切削帽减薄,各刀齒上切削力几乎同时消失有利于减振及提高钻削稳定性。
2种钻头切削力的对比试验采用C630车床改装的深孔钻鏜床,工件材料为40Cr合金钢硬度HRC28~32,钻头直径为F58.4mm采用钻杆上粘贴电阻应变片并连接测量仪器的方法测量切削过程中的轴向力及扭矩的变化。从钻削试验数据表明:随着进给量f的增大2种钻头的轴向力和扭矩相应增大,但新型深孔钻比普通型深孔钻轴向力平均降低21%扭矩平均降低14.7%。而且随着进给量增加,新型深孔钻切削力增加较为缓慢如当f=0.03mm/r时,新型深孔钻比普通型的深孔钻的轴向力仅减小25%、扭矩减小24%;而當f=0.25mm/r时轴向力和扭矩分别减小了20.7%和22.7%。由此可以看出新型深孔钻在大进给量的切削过程中,切削更轻快平稳
在授油器后端的钻杆处安装1个百分表,测量钻头在切削过程中的振动情况当中心齿(A点)、导向块(B点)及减振块(C点)入钻时钻杆的振幅和出钻时(D、Eの间)钻杆的振幅对比曲线如图3所示。可以看出新型深孔钻在入钻及整个钻削过程中的振动均小于普通型深孔钻。而且在C点后新型深孔鑽在其减振块进入工件后,钻头还有一个减振稳定过程使钻削扭矩迅速减弱到正常水平,而普通型深孔钻没有这一过程出钻时(D、E之间),普通型深孔钻振动开始加剧振幅增大,而新型深孔钻由于各刀齿高度差小几乎同时透钻,且又有减振块的保护作用可以平稳出钻,振幅增加很小
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与整体式钻头相比U钻是一种通過中心刀片(内刃)和外周刀片(外刃)组合进行孔加工的刀具。这种结构决定了U钻具有相比其他钻孔工具无可替代的优势
1快速U钻多规格多功能性
U钻刀片有适合各种材料断屑的4种断屑槽,适应不同材料加工的4种材质再加上2D-6D的系列化直径规格,可组合几百种工具形式可滿足80%以上的钻孔加工要求。
另外U钻通常是从外侧开始吃刀的加工形态,相比较中心吃刀的形态U钻适合加工的工况更加丰富。(以下是瑺见U钻应用场合)
U钻刀片都是多刀尖规格一般W型和S型的刀片居多,可转位使用3-4次因此加工成本比较低。随着U钻开发技术的不断增强噺型刀体结构、新涂层技术、顺畅排屑技术的应用,U钻的高速高效率特点将更加明显。
U钻刀片不需要重磨舍弃式刀片形式换刀方便;鑽孔尺寸容易控制和统一;减少了换刀和对刀时间。因为不需要重磨选择U钻刀杆时,可选择刚性zui佳的刀杆这样能充分发挥U钻高性能的特性。
1. 加工转速高刀片磨损或崩损后损伤刀体。
2. 刀片和工件之间摩擦严重、散热困难、热量多、切削温度高
3. 切削量大、排屑困难。切削堵塞有可能造成刀体损伤影响加工安定性。
4. 钻头刚性和精度原因刚性不好时容易振刀,相比较整硬钻头和U钻加工精度相对较低一般钻孔精度在IT10-IT12,粗糙度Ra6.4-3.2左右