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    解析深孔加工的工藝與分析是怎樣的?

    2021-11-20 10:30:39

    解析深孔加工的工藝與分析是怎樣的?

    一、零件簡介某噴嘴類零件,總長為105mm,桿部內孔為φ6+0.12mm,壁厚為2mm,表面粗糙度為Ra3.2μm,深徑比為17:1,屬于深孔加工的零件,其材料為難加工的GH4169。這類高溫合金孔加工相對于一般鋼材切削加工,刀具壽命要低50%以上,且加工效率低,成本高。


    高溫合金孔加工主要難點是:


    ①切削力大,消耗機床功率大;


    ②孔加工是半封閉的切削,產生的高切削熱和切屑難以及時排出,遠離刀尖,刀具磨損更為劇烈;


    ③用普通的鉆削方法難以保證高溫合金孔的精度要求。


    ④高溫合金孔加工中,刀具磨損比加工普通鋼材快得多,且需要切削性能更好的刀具材料。

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    二、加工工藝設計和分析


    零件深孔加工選用常規的鉆削方式,需加長麻花鉆,而且要斷屑加工,不僅加工精度低、表面粗糙度差,加工效率低、操作者勞動強度大、質量難以保證,而且很容易引起堵屑或折斷鉆頭,造成更大的加工困難,因此刀具更好選擇深孔加工專用刀具。設備的選用考慮到本公司產品類型多,深孔加工產品結構差異大,且生產批量較小,不可能購置深孔加工專用機床,為了更好地保證深孔精度要求,結合工廠實際,選擇合適的加工設備來滿足深孔加工的技術要求。


    1.刀具的選擇


    深孔加工的刀具有多種,如槍鉆、噴吸鉆、套料鉆、硬質合金可轉位深孔鉆、內排屑深孔鉆和亞干式深孔加工系統等類型。


    噴吸鉆適用于經改裝的車床、臥式加工中心,易加工工件材料;套料鉆、內排屑深孔鉆的鉆孔直徑不適合鉆加工Ф6mm的小孔;硬質合金可轉位深孔鉆一般朂小鉆削直徑為Ф20mm;而亞干式深孔加工系統主要是利用壓縮空氣進行排屑和冷卻,使用霧化切削液進行潤滑,需專用的加工設備。而槍鉆適用于加工Ф2~Ф20mm、長徑比L/D>100、表面粗糙度Ra6.3~Ra0.4μm、精度H7~H10級的深孔。


    經對上述幾種深孔加工刀具的對比及本廠的實際情況,研究決定采用槍鉆進行此深孔的加工。槍鉆的基本結構如圖所示。槍鉆由硬質合金鉆尖、鉆桿和刀柄三部分組成。槍鉆鉆尖上開有油孔,以加強鉆頭冷卻潤滑和使切屑順利排出,并選擇韌性和抗振性均較佳的硬質合金作為基體,表面可涂TiC或TiN,以提高鉆頭的硬度和耐磨性;鉆桿一般選用40Cr無縫鋼管。

    其原理是高壓油由鉆桿后部中孔注入,經腰形孔到達切削區后迫使切屑隨切削液由V型槽與工件孔壁間空間排出,故稱外排屑。此類深孔鉆前角一般為0°,以便制造。它無橫刃,鉆尖偏離軸線,鉆孔時鉆尖前方形成小圓錐,可使切屑在鉆尖處斷離為兩段,使之較易排出。


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