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编者按
在机械制造业中,一般将孔深超过孔径10倍的圆柱孔称为深孔。
(本篇选自《数控刀具选用指南》第五章第一节(三)深孔钻头)
1.深孔概念深孔按孔深与孔径之比(L/D)的大小通常可分为一般深孔、中等深孔及特殊深孔3种。
(1)L/D=10~20,属于一般深孔。常在钻床或车床上用接长麻花钻加工。
(2)L/D=20~30,属于中等深孔。常在车床上加工。
(3)L/D=30~,属于特殊深孔。必须使用深孔钻在深孔钻床或专用设备上加工。
2.深孔加工难点
(1)不能直接观察到切削情况。仅凭声音、看切屑、观察机床负荷、油压等参数来判断排屑与钻头磨损情况。
(2)切削热不易传出。
(3)排屑较困难,如遇切屑阻塞则会引起钻头损坏。
(4)因钻杆长、刚性差、易振动,会导致孔轴线易偏斜,影响到加工精度及生产效率。
3.深孔钻的类型、使用范围及工作原理深孔钻按排屑方式分为外排屑和内排屑2种,外排屑有枪钻、整体合金深孔钻(可分为有冷却孔和无冷却孔2种);内排屑又分为BTA深孔钻、喷吸钻和DF系统深孔钻3种。
深孔钻的类型和使用范围如表5-4所示,其结构及工作原理如图5-10所示。
表5-4深孔钻的常用类型及使用范围
a)外排屑深孔钻(枪钻)
b)BTA内排屑深孔钻
c)喷吸钻
d)DF内排屑系统深孔钻
图5-10深孔钻结构及工作原理
1—钻头2—钻杆3—工件4—导套5—切屑6—进油口7—外管8—内管9—喷嘴10—引导装置11—钻杆座12—密封套
4.深孔加工时的注意事项
(1)深孔加工操作要点:主轴和刀具导向套、刀杆支撑套、工件支承套等中心线的同轴度应符合要求;切削液系统应畅通正常;工件的加工端面上不应有中心孔,并避免在斜面上钻孔;切屑形状应保持正常,避免生成直带状切屑;采用较高速度加工通孔,当钻头即将钻透时,应降速或停机以防损坏钻头。
(2)深孔加工切削液:深孔加工过程中会产生大量的切削热,并不易扩散,需要供给充足的切削液润滑冷却刀具。一般选用1:的乳化液或极压乳化液,需要较高加工精度和表面质量或加工韧性材料时,选用极压乳化液或高浓度极压乳化液,切削油的运动黏度通常选用(40℃)10~20cm2/s,切削液流速为15~18m/s;加工直径较小时选用黏度低的切削油;要求精度高的深孔加工,可选用切削油配比为40%极压硫化油+40%煤油+20%氯化石蜡。
切削液的压力和流量与孔径及加工方式有着密切的关系,具体参考如表5-5所示。
表5-5内外排屑深孔钻切削液的压力与流量
深孔加工中的故障及排除措施如表5-6所示。
表5-6深孔加工中的故障及其排除措施
(3)使用深孔钻注意事项
1)工件端面与工件轴心线垂直,以保证端面密封可靠。
2)正式加工前在工件孔位上预钻1个浅孔,引钻时可起导向定心作用。
3)为保证刀具使用寿命,最好采用自动走刀。
4)进液器、活动中心支承中的各导向元件如有磨损,应及时更换,以免影响钻孔精度。
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