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    技術(shù)文章

    鉆孔

    閱讀:1026          發(fā)布時(shí)間:2021-11-29

    鉆孔

    鉆孔
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    ?鉆削通常在制造過程的后期進(jìn)行,之前的工序已經(jīng)提高了初始零件的價(jià)值。鉆削應(yīng)用看似簡單,實(shí)際上卻是一種復(fù)雜的工序,在此過程中,刀具一旦發(fā)生故障或超出其能力范圍,就可能造成嚴(yán)重后果。

     

    鉆孔的初始考慮因素

    1. 孔

    鉆孔的3項(xiàng)基本要素是:

    • 孔徑
    • 孔深
    • 孔質(zhì)量

    ?孔型和精度要求會(huì)影響刀具選擇。鉆削可能受到不規(guī)則或斜進(jìn)刀/退刀面以及交叉孔的影響。

    孔型

    通孔
    盲孔
    倒角孔
    階梯孔
     
    入口孔
    出口孔
    交叉孔
     
    1. 帶螺栓間隙的孔
    2. 帶絲杠螺紋的孔
    3. 沉頭孔
    4. 配合良好的孔
    5. 用于管件的孔 (熱交換器)
    6. 形成通道的孔
    7. 去重平衡孔
    8. 深孔/冷卻液孔

    2. 零件

    ?對(duì)所需的孔進(jìn)行分析后,查看工件材料、零件形狀和數(shù)量。

    工件材料

    • 材料是否具有良好的斷屑性能?長切屑還是短切屑材料?
    • 切削加工性?
    • 材料硬度?
    • 合金元素?

    零件形狀

    • 零件是否相對(duì)孔對(duì)稱旋轉(zhuǎn) (或者說孔是否能使用固定鉆頭加工)?
    • 零件是否穩(wěn)定?或是否存在可能導(dǎo)致振動(dòng)的薄壁部分?
    • 零件能否安全固定?需要考慮哪些穩(wěn)定性問題?
    • 是否需要加長刀具?是否需要使用長刀具懸伸?

    數(shù)量

    ?批量大小會(huì)影響使用哪種鉆頭。

    • 大生產(chǎn)批量 - 使用優(yōu)化鉆頭、定制鉆頭
    • 小生產(chǎn)批量 - 使用優(yōu)化了通用性的鉆頭

    3. 機(jī)床

    ?知道如何在機(jī)床中執(zhí)行安全的高生產(chǎn)率鉆削工序非常重要。機(jī)床影響下列選擇:

    • 工序類型
    • 要使用的刀柄和/或夾套類型

    ?務(wù)必考慮以下幾點(diǎn):

    • 機(jī)床的整體穩(wěn)定性,特別是主軸
    • 對(duì)于小直徑孔加工,主軸轉(zhuǎn)速 (rpm) 是否足夠?
    • 冷卻液供應(yīng)。冷卻液流量對(duì)于大直徑鉆頭是否足夠?
    • 冷卻液壓力對(duì)于小直徑鉆頭是否足夠?
    • 工件夾緊情況。是否足夠穩(wěn)定?
    • 臥式還是立式主軸?臥式主軸能夠?qū)崿F(xiàn)更好的排屑
    • 功率和扭矩。功率對(duì)于大直徑鉆孔加工是否足夠?如果不夠,能否使用套料鉆?或能否替代使用銑刀進(jìn)行螺旋插補(bǔ)銑?
    • 刀庫內(nèi)的空間是否有限?此時(shí),臺(tái)階與倒角鉆可能是一種合適的解決方案

    刀柄

    ?生產(chǎn)率的影響因素不僅包括材質(zhì)和槽型,還有刀柄及其牢固、精確的夾緊能力。一定要使用盡可能最短的鉆頭和懸伸。

    ?考慮使用為所有金屬切削工序 (包括所有孔加工方法) 設(shè)計(jì)的模塊化工具系統(tǒng)。通過這類系統(tǒng),可在不同的應(yīng)用和機(jī)床中使用相同的切削刀具和接桿。這使得對(duì)于整個(gè)機(jī)床車間可以通過一個(gè)刀具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

    刀具跳動(dòng)量

    ?最小刀具跳動(dòng)量是成功鉆孔的必要條件。跳動(dòng)量應(yīng)不超過20 μm。對(duì)準(zhǔn)的同時(shí)必須確保:

    • 較緊的孔公差和直線度
    • 良好的表面質(zhì)量
    • 持久穩(wěn)定的刀具壽命
     

    方法選擇

    擴(kuò)孔 - 策略

    所有方案一把刀具解決
    • 階梯鉆削/擴(kuò)孔
    • 鉆頭類型4/5
     
    優(yōu)勢
    + 定制刀具
    + 的方法
     
    劣勢
    - 不太靈活
    雙刀具解決方案
     
    優(yōu)勢
    + 標(biāo)準(zhǔn)刀具
    + 相對(duì)靈活
     
    劣勢
    - 兩把刀具
    - 需要兩個(gè)刀位
    - 更長的生產(chǎn)周期
     

    階梯和倒角鉆 - 單鉆頭策略

    鉆頭類型1
    標(biāo)準(zhǔn)
     
    鉆頭類型2
    雙直徑鉆頭 (導(dǎo)向部分 + 鉆體直徑)
    帶導(dǎo)向部分和倒角。非鉆體直徑切削
     
    鉆頭類型4
    雙直徑鉆頭 (導(dǎo)向部分 + 鉆體直徑)
    帶導(dǎo)向部分、倒角和鉆體直徑切削
     
    鉆頭類型5
    三直徑鉆頭 (導(dǎo)向部分 + 階梯 + 鉆體直徑)
    帶導(dǎo)向部分、階梯和倒角。非鉆體直徑切削
     
    鉆頭類型6
    三直徑鉆頭 (導(dǎo)向部分 + 鉆體直徑)
    帶導(dǎo)向部分、階梯和倒角以及鉆體直徑切削
     
     
     
     
     
     
     
     

    鉆削工序

    鉆削工序

    選擇正確的刀具可以讓你單孔成本達(dá)到且滿足孔質(zhì)量要求。孔的類型不同,需要考慮刀具的因素也不盡相同:

    • 小到中等直徑的孔
    • 大直徑孔
    • 深孔
    • 微型孔
     

    小到中等直徑孔鉆削

    ?鉆削小到中等直徑孔時(shí),有3種不同的鉆削解決方案可供選擇:整體硬質(zhì)合金鉆頭、可換頭鉆頭和可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭。孔公差、長度和孔徑是在選擇鉆頭類型時(shí)需要考慮的3個(gè)重要參數(shù)。每種解決方案都具有其在不同應(yīng)用中的優(yōu)勢。

     

    大孔鉆削

    ?以有限的機(jī)床功率進(jìn)行大孔鉆削有3種方案可供選擇:

    • 使用套料鉆
    • 使用鏜削刀具擴(kuò)孔
    • 使用銑刀進(jìn)行螺旋插補(bǔ)銑

    ??進(jìn)行大孔鉆削時(shí),零件和機(jī)床的穩(wěn)定性都很重要。機(jī)床功率和扭矩也是限制因素。從生產(chǎn)率的角度來看,鉆削刀具是選擇 - 速度比通過螺旋插補(bǔ)銑孔快5倍。然而,套料鉆只能用于通孔應(yīng)用。到目前為止,銑削刀具對(duì)機(jī)床功率和扭矩的要求。

     

    深孔鉆削

    導(dǎo)向孔鉆削

    ??導(dǎo)向鉆設(shè)計(jì)用于與深孔鉆一起使用,以實(shí)現(xiàn)鉆頭定位精度和最小孔跳動(dòng)量。

    速度和進(jìn)給

    ??與深孔鉆一起使用時(shí)的推薦速度和進(jìn)給的計(jì)算值可確保同時(shí)實(shí)現(xiàn)理想的刀具壽命和生產(chǎn)率。推薦的速度和進(jìn)給量可提供良好的試切起點(diǎn);每種應(yīng)用都可能需要對(duì)速度和進(jìn)給量進(jìn)行調(diào)整,以獲得結(jié)果。

     

    微孔鉆削

    速度和進(jìn)給

    進(jìn)行微型鉆孔時(shí),使用推薦速度和進(jìn)給,可確保同時(shí)實(shí)現(xiàn)理想的刀具壽命和生產(chǎn)率。推薦的速度和進(jìn)給量可提供良好的試切起點(diǎn);每種應(yīng)用都可能需要對(duì)速度和進(jìn)給量進(jìn)行調(diào)整,以獲得結(jié)果。

    冷卻液

    ??冷卻液壓力是微孔鉆削中的一項(xiàng)關(guān)鍵因素。冷卻液壓力或冷卻液流量不足可能導(dǎo)致刀具過早發(fā)生故障。強(qiáng)烈推薦使用較高的冷卻液壓力。推薦的典型冷卻壓力值應(yīng)介于40-70 bar之間。

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

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