对于深孔加工,个人认为有三个技术难点需要解决,分别为:冷却、振动和排屑!但凡刀具能解决以上其中一个或多个技术难点的话,那么该刀具就具备了深孔加工刀具的特点!

比如:冷却问题

为减少刀具的磨损,减低切削热,可以想想一下,在深孔加工过程中,如何对刀具进行冷却呢?大家可以看下下面这个刀具,它就可以很好的解决这个问题!
深孔加工刀具有哪些特点?-编程之家

把切削液内置了,这样在进行深孔钻的时候,不就可以解决了吗!

比如:振动问题

做机械加工的都知道,刀具伸出的长度是有要求的,在满足加工条件的前提下,尽可能的缩短刀具伸出的长度,尽可能选择镗杆较粗的镗刀。尤其是在加工又细又深的孔时,容易振动,这样刀具的刚性就成为一个很大的问题,为了解决这个问题,市面上有这样的减振刀具!刀柄粗些,最主要的刀具镗刀杆内有减振装置!如下图所示!

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比如:排屑

在深孔内,如何排屑,也是一个大问题,这里我个人接触的更多的是如何通过程序把刀具定时退出以便把切屑也排除,还有精确控制切屑的形状,通过切削液排出等!对于这一点,本人水平有限,希望大家发表一下个人的观点!

深孔钻一般有两种类型,整硬和BTA两种,(关于整硬后期会更新)

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下面我来说下BTA

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BTA的历史发展

二战结束以后,英国的维克曼公司、瑞典的卡尔斯德特公司、德国的海勒公司、美国的孔加工协会、法国的现代设备商会联合组成了深孔加工国际孔加工协会Boring and Trepanning Association简称BTA 协会。该协会对毕斯涅尔加工系统进行了改进,定名为 BTA 系统。后来由瑞典的山特维克公司首先设计出了可转位深孔钻及分屑多刃错齿深孔钻。

BTA 法存在着切削压力高,密封困难等缺点,为克服这些不足,1963 年山特维克公司发明了喷吸钻法。 20 世纪 70 年代中期,由日本冶金股份有限公司研制出 DFDouble Feeder法为单管双进油装置,它是把 BTA 法与喷吸钻法两者的优点结合起来的一种加工方法,用于生产后得到了令人满意的结果,目前广泛应用于中、小直径内排屑深孔钻削。

BTA的工作原理

深孔钻是内排屑深孔钻的一种典型结构它是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成管板深孔钻属于外冷内排屑方式其钻杆一般是冷拉无缝钢管制成钻头与刀杆采用方牙螺纹相联接为保证钻杆与钻头的轴线重合在方牙螺纹前端有一段短外圆凸台与钻杆内的台阶孔相配合其配合精度一般为 S7 / h7。钻杆的外圆一般比待加工孔径小10%在切削时切削液从外面提供高压力的切削液流经于钻头和已加工孔之间的缝隙直接流到加工区域进行冷却润滑切削液通过钻头和钻杆内孔流出并带走切屑钻柄本身是空的切削液携带切屑进行钻体流经钻头内的排屑槽然后排出钻管。深孔加工刀具有哪些特点?-编程之家

BTA的结构特点

①刀体上分布外齿/中心齿/中间齿/导向条/双面内排屑孔且通过刀体上的多头方形螺纹与空心钻杆连接。

②导向条和切削刃棱边组成三点定圆的自引导向使钻头具有良好的导向性钻削过程中不易偏斜。

③钻头采用三刃齿分布的结构,主切削刃采用非对称交错排列形式可顺利分屑并保证钻头在钻入工件和钻削过程中的平稳性。

④根据各部分结构对耐磨性和强度的要求,刀片材料选择不同的牌号硬质合金,如钻芯部分切削速度低切削力大,在切屑挤压作用下易发生崩刃,可选择韧性好的硬质合金刀片,钻头外缘部分则可选用耐磨性较好的硬质合金刀片。

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BTA的设计特点

1断屑槽长度L=12-15mm具体数值可根据具体被加工材料性能和切削用量而定。

2三齿中的外齿负刃应有一定长的长度,使其起着导入防振/扶正钻头的作用。

3三个齿的负刃应磨出侧隙角和侧后角,否则切削时会有干涉,不利于加大走刀量两条导向块应磨出倒锥。

4钻头顶角通常以120°-150°为最佳,减少了轴向力。

5钻头上的两喇叭口用于排屑,喇叭口在圆柱上的部位应尽量前移,以增加排屑油压,便于排屑。

6根据钻头径向各点不同的切削速度,采用不同的刀片材料(或牌号),并可分别磨出所需要的不同参数的断屑。

7采取较大顶角,一般为125°-140°,以便于断屑。

8刀头尾部通常采用方形螺纹与刀杆连接,另外钻头上的好多参数还需要反复实践,可以参考各厂家给出的合理切削参数,例如刀具的几何角度的选择,前角/后角等,导向块尺寸几何角度的选择,包括长度/高度/宽度/材料/结构形式等。钻头上还需要确定排屑孔直径,出屑口的结构等。(更多技术文章关注公众号:切削之家)


注意事项:

关于连接方式,一般采用螺纹连接的方式,即钻头与钻杆质检靠方牙螺纹连接并传递扭矩,方牙螺纹的连接有干涉现象。方牙螺纹非标准螺纹,因为方牙螺纹的外径和外方牙螺纹的内径尺寸不容易控制,所以不能用方牙螺纹定心,其只能起连接和传递扭矩的作用,因此要求螺纹外径/内径/牙宽要留有一定的间隙,钻头应较轻松拧入钻杆中,互相不能有干涉现象,保证定位圆柱和端面的准确定位,否则钻头将发生偏斜都会造成螺纹干涉,钻头旋入钻杆的困难局面,如果强行旋入,则会造成钻头/刀体/钻杆变形,使钻头偏斜,因此在生产加工中应进行严格控制,如定位连接尺寸的控制;在检测过程中使用专用的检具。

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Q:加工中应该注意的问题?

A:

深孔加工是处于封闭或半封闭的状态下,故不能直接观察到刀具的切削情况。目前只能凭经验,通过听声音、看切削、观察机床负荷及压力表、触摸震动等外观现象来判断切削过程是否正常。

切削热不易传散。一般切削过程中有80%的切削热被切屑带走,而深孔钻削只有40%,刀具占切削热的比例较大,扩散迟、易过热,刀口温度可达600度,必须采取强制有效的冷却方式。

切屑不易排出。由于孔深,切屑经过的路线长,容易发生堵塞,造成钻头崩刀。因此,切屑的长短和形状要加以控制,并要进行强制性排屑。

工艺系统刚性差。因受孔径尺寸限制,孔的长径比较大,钻杆细而长,刚性差,易产生震动,钻孔易走偏,因而支撑导向极为重要。这点在枪钻机床中更为突出。

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编辑人:刘晶磊

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孔加工深度与直径之比L/D>5,在长径比L/D=5-10时候仍可用一般深孔麻花钻,当L/D≥20的时候就必须用专用深孔刀具。但是,深度与直径的比越大,深孔加工的难度也就越大,铁屑排出和冷却液流量的选择等一系列问题也会随之产生。

枪钻的特点是一次加工就具备良好的精度和表面粗糙度低。枪钻比较适合小直径孔的加工,通常情况下,直径小于20mm的孔,用于枪钻加工时比较妥当的。最有利的是,它可使铁屑顺利排出。

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下面由中国智能机械云来:

深孔加工指长径比(即孔深L与孔径d之比)大于5的孔。因此深孔加工刀具最大的特点就是长

深孔加工刀具有哪些特点?-编程之家深孔刀具分为粗刀,精刀。

粗刀有硬质合金焊接结构的T型深孔粗、半精镗头专用刀具和单刃可转位刀片结构的机夹刀具。

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精刀采用硬质合金焊接结构,长度方向可微量调整,刀块与精镗头体之间采用浮动联接,适用于深孔的精加工。

该刀具选用优质可转位涂层刀片,具有加工效率高、转换刀片方便、刀体可长期使用、刀具消耗费用低等多种特点。可加工碳素钢、高强度合金钢、不锈钢等多种材料。

深孔加工工艺特点:

因为加工的孔较深,因此切削时产生的震动波纹等很容易影响深孔的直线度和表面粗糙度;而也因为孔深,冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下,难于输入到切削区,使刀具耐用度降低,而且排屑也困难。此外,也因为孔深,导致切屑排除困难,容易导致切屑堵塞,散热性能不好,导致刀具耐用度不够。

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