希望对你有帮助:
* ]& N6 u$ k: u4 W$ b一、深孔钻床的定义
" K& k( x5 q. R8 v$ R8 [+ G8 {1 \* d X* _# }" I
用特制的深孔钻头,钻头作直线进给运动,工件旋转钻削深孔的钻床。(学术定义)
! L( S( P& p6 o9 x# Y3 W. ?1 F: z7 |# a4 {, h' R( x
依靠特定的钻削技术,对长径比大于10的深孔孔系和精密浅孔进行钻削加工的专用机床' O) }+ T9 u6 R; j0 ]3 G1 V
( X9 J6 N0 M& u3 f" U1 y
统称为深孔钻床。(技术定义)
, `' Q2 l$ y/ b' H% M7 H8 [# ?) A# d, w" i! m6 ^5 c
二、深孔钻床的特点
' s8 s, O# k' t( G9 Y# h
7 t, o6 P! A5 W( k+ x1 ~( y& b7 O代表着先进、高效的孔加工技术,通过一次走刀就可以获得精密的加工效果。加工出来
4 z+ g; R Z. r+ W x) \* V7 \% y$ Z) h/ ]! A& _$ h) h& G; T7 a- W
的孔位置精确,尺寸精度好;直线度,同轴度高,并且有很高的表面粗糙度。能够方便
! b( ~ P7 ]" D$ @: y; D- \
2 o l0 ]4 _# F6 [& ?+ w. ]的加工各种形式的深孔,对于各种特殊形式的深孔,比如交叉孔、斜孔、盲孔和平底盲
5 ~' h$ T8 j* N! U4 l% P
$ N# Q. W8 Z5 d# z3 ]! l孔等也能很好的解决。其不但可用来加工大长径比的深孔(最大可达300倍),也可用$ W u5 N9 s/ Q# `6 P- h' n
2 R; o# Q) g4 x* ^7 f. P( s$ U8 }
来加工精密浅孔。
T4 ]2 q) h9 T( t' y" F4 z# t. J1 A" _: k: C+ X- N
三、深孔钻床的结构
* X3 {5 B- G, j" a4 @
4 O/ i, U' M$ [- K3 E深孔钻床多分为水平卧式和三坐标式结构。机床有独立完善的切削油高压、冷却及过滤, f0 x* Y* x5 ]6 {# i# c2 @
! l, L- h3 e; {+ T; {4 Q
系统,以保证充足、洁净、温度适中的切削油供应。
/ @3 \3 [+ u" z! W" O( v5 _3 y Q' S& I. O
为便于操作,高压冷却液从机床后端提供,钻头通过旋转夹持套固定在主轴上,可以选, I7 q' n: ~* J0 a: I' ^- z# d
x# D: t- y# D3 Z+ E g9 h0 Q择工件旋转和刀具旋转的形式位置的调整,也可选择主轴移动或工作台移动的方式。
7 _# D! }7 Z! s, o3 b+ y( N
3 _& c$ H* J2 |& b) Y机床上设有切屑回收箱,切屑由此排出,并将冷却液回收冷却循环使用,在回收箱前端
0 i. @. \1 i0 n2 F7 |
+ s. w% d7 z8 {7 H7 u2 u7 ]装有导引套,从而引导钻头进入工件表面。对于钻头长度超过无支撑长度的情况,还要: x5 X0 T) ^8 f* U
7 r2 T8 t$ H. B. k适当增加中间支撑。
' L3 p" T: l& r, ^3 A; |' D: l; H% l- D9 X+ P1 q9 l
四、机床的分类
( y$ C$ L* ]; l8 L0 j
' T V( \+ h9 k$ y4 |/ M*按照主轴布置情况可分为:
4 X/ d0 P# s# H2 J6 T7 L2 E. h, L6 w3 A; E& {! M
卧式深孔钻床,立式深孔钻床和三坐标式深孔钻床。
c) w8 a, k# ^2 @4 c) s0 E
9 f6 T) M5 `$ t*按照排屑方法分类:, |2 w& t: e7 ^( g) O
E, z2 {$ h3 A/ l. I
切削液通过中空的钻杆内部,到达钻头头部进行冷却润滑,并将% h- {" } }" w" i* @: U
6 t0 E8 o( I1 c, x" N0 V& H
切屑从钻头及钻杆外部的V型槽排出的为外排屑方式,如枪钻。; |$ S! v- H9 N$ H
& Z8 L" ?% K: ~切削液从钻杆外壁与工件已加工表面之间进入,到达刀具头部进行冷却润滑,并将切屑
* e4 X4 v6 D1 ?6 Y N' |6 l1 T/ z ~; h
由钻杆内部推出的内排屑方式,如BTA钻。
F& x6 @; T. |1 S) n8 A
( Z" g/ J' U2 b6 Z2 f" G, J; R*按照运动形式分类:5 l5 }8 g" y5 m: U6 m
; ?8 n" E+ P) X; f
工件旋转,刀具作进给运动;工件不动,刀具旋转又作进给运动;工件旋转,刀具作反
" U9 x/ E8 I4 {5 B3 k
' U8 ?4 u h7 z! I8 }向钻转又作进给运动。具体采用何种方式则依据工件特征及所加工孔的情况而定。
. P- A) m* _/ `( r" T9 R k5 h3 w# q! D! w
*按照目前常用的深孔钻削加工系统分为:
0 _# M" u3 }7 E' x& V
* Y j# T3 A- q7 [2 L7 a1、枪钻系统(中小型)
4 b0 U# `/ L% O& ], \1 Q2 Z* ?5 _; @0 D# w
主要用于小直径(一般小于35mm)深孔的钻削加工,所需切削液压力高,是最常见的深& n# D0 B) y4 e" k1 O# c8 |2 c
" t: ~: y1 P4 \! e5 P0 o孔钻削加工方式。其属于内冷外排屑方式,切削液通过中空的钻杆内部到达钻头头部进+ |8 c4 y, X4 G" u& P2 P
, b( Y$ t1 c* t {行冷却润滑,并将切屑从钻头及钻杆外部的V型槽排出,高压力的气油雾为其提供冷却
9 C4 S/ Q! {# X: [& m6 j1 L0 D5 T" Z! X d7 g+ R1 G
和排屑的动力。
1 T$ S G( A" a% N' O. n2 A
: B8 V9 a2 l2 v3 ?& `! |+ E枪钻结构分为三个部分组成:5 B7 i! M0 ], H7 ^; {& `
8 J+ ~! {! k4 u% T; s# b4 W
(1)钻头:采用硬质合金制作;
4 L. x9 J0 Y N
' F9 f t0 y$ R6 M(2)钻杆:由专用异型优质钢管制作;% {" I" `8 }5 E; [) h' A
. ?. B* v" b1 t8 i( D3 U- s
(3)钻柄:采用优质中碳结构钢制作。
( s+ F/ B/ t' y, Z; X& F: o# f o g' E6 K% \0 m
枪钻由带V型切削刃和一个(或两个)能通切削液的钻头,月& T) {( G8 ~8 |$ E6 |0 `) T
; u' ]' I2 D' X/ V8 b0 e5 B
牙形的钻杆和夹持所用的钻柄组成。主要适用于孔的深度与孔直径的比大于100倍的深8 r& @, M8 N! _2 g
8 N0 s1 `6 E( m4 P孔加工,特别是直径2-直径20的深孔加工。) |1 q: v" B) d9 u# u/ j g3 ^
- ?0 x% G0 D, N3 e其工作原理是,枪钻柄部被夹持在机床主轴上,钻头通过导引孔或导套进入工件的表面
0 `+ T1 w' m& V/ N! |2 k- F- h2 Y
1 U7 ]" M& w; ~+ i3 B,进入后,钻头圆弧面的2-3条刃带起导向作用和挤压作用。这时高压切削液通过钻头
6 i$ t( J: ^( J7 j) ^: u! W* ]( ^5 v% h
中间的小孔送到切削区域内,进行冷却润滑,并帮助排屑,切屑和切削液顺着钻头的V
) c" ] Z8 W9 V2 H
0 |1 A) Y; Q8 s% K+ P" f型槽排出。5 g" L; K2 s% }+ A, H
" S! b. u9 e$ P; w9 h
与传统的麻花钻相比,枪钻具有加工精度高,加工时间短,钻头寿命长,排屑好等特点
5 w0 p: H1 J9 `% b: D: Q0 E
8 @% V$ A' N/ w" J# T& X。而传统的麻花钻在加工大约1~2倍直径的深度必须退刀排屑,加工精度低,表面粗糙2 F* P* u' Z' Q; l5 E
0 Y3 ? t# I! w E
度差,加工效率低,操作劳动强度大,质量难以保证。
* z- _% q$ p" Q0 h3 E" h6 {' H+ f9 Y$ z3 X
2、BTA单管钻系统(中型)$ R& S2 B9 g) P; h- Q6 \
* i- ]5 o5 l2 W3 {* v# c
属于外冷内排屑方式,切削液通过授油器从钻杆外壁与工件已加工表面之间进入,到达$ f/ b& H9 }* [$ o2 g' `( k
' N( n1 B: c9 U% Z
刀具头部进行冷却润滑,并将切屑由钻杆内部推出。授油器除了具有导向功能外,还提
+ o/ u* ^# |$ |. U7 d
8 ?/ _: v) Y! u供了向切削区输油的通道。+ a! `& S ~' d/ w* F% _
( s& L5 Q( ?: n# }8 u4 O M该系统使用广泛,但受钻杆内孔排屑空间的限制,主要用于直径>12mm的深孔钻削加工
: G2 i9 |( [$ v5 ^6 C* |( \) H3 \& h3 H3 D+ l9 p
。与喷吸钻相比,高的切削液压力使得单管钻系统更加可靠,当钻削难以段屑的材料(8 N' \! v6 @0 ?2 Z9 w2 o7 g1 z9 N
! T3 K, y7 w' b- m- d如低碳钢和不锈钢等)时尤为如此。相较喷吸钻系统来说,BTA单管钻系统是大批量、) T/ [, h' W( z, t' P" l7 e
* \* X: N0 e( {* R* Y. J高负荷连续加工的首选。% _7 }8 }9 {5 j- o: A1 B: L
4 b+ s3 v q# r7 p- [5 @3、喷吸钻系统
1 D5 o2 k: q9 d/ F
! Q+ W' C: \$ j5 H8 H+ U8 F/ j系内排屑深孔钻削加工。切削液由联接器上输油口进入,其中大部分的切削液向前进入
! v8 z7 e g0 h8 y- ^& T1 v, y" X3 }
内外钻杆之间的环形空间,到达刀具头部进行冷却润滑,并将切屑推入内钻杆内腔向后& j3 t6 ?4 w( D) W
% q: ]4 u F* G5 K$ L& ~& p排出;另外小部分的切削液,利用了流体力学的喷射效应,由钻杆上月牙状喷嘴高速喷4 m) c$ l" s- c6 ]9 b4 z
5 O1 [; s, n0 T& P0 H! L入内钻杆后部,在内钻杆内腔形成一个低压区,对切削区排出的切削液和切屑产生向后
6 T$ ^- t- {. ~/ H# H) P$ q# `+ }
的抽吸,在抽吸双重作用下,促使切屑迅速向外排出。这种相对独立的系统较BTA系统) A* I3 W# k2 R! c
. l5 m3 e5 [8 U+ L/ Z0 k! c9 w, Z) i0 Q而言所需的切削液压力更低,同时还降低了钻削系统的密封要求。由于有内管,喷吸钻
' D7 Z2 V3 `& z; X
0 q1 u8 r' s" I( s* X/ A加工最小直径范围受到限制,一般不能小于直径为18mm的孔。
8 t$ ~$ \2 o9 [/ p3 O1 A: L6 e4 O- N+ \, G' F! N5 a
五、枪钻的功能
$ K) O2 ?8 K$ l3 z3 }) q1 I' H( G; N8 l7 T( |/ j
专业的枪钻系统由深孔钻机、单刃或双刃的枪钻及高压冷却系统组成,使用时,钻头通2 j6 U1 n& o+ w9 y. Q
* b/ K5 }8 u# e8 h' t' T
过导引孔或导套进入工件表面,进入后,钻刃的独特结构起到自导向作用,保证了切削
- {- S" o9 o! D% u* v* b! Q; z$ d: o! t. o$ d8 _
的精度。8 y- s0 ~ V) D6 P( g9 x6 H1 O
8 o- U* F$ l. {5 Q& A' U) b. T; J
冷却液通过钻头中的通道到达切削部位,并将切屑从排屑槽带出工件表面,同时对钻刃
0 n Y- X h- B4 {: ?0 k! y' q W9 p
. t& _8 a z) |6 W: j; ?! y6 U/ u进行冷却和对背部支撑凸台进行润滑,从而获得良好的加工表面和加工质量。* r( W+ e5 i1 ?
1 n. f5 O# ]1 O& h% q3 C# R六、钻削中应注意的问题8 `. p6 j5 g& k" Z2 o
S( {8 M- I, N7 z# J* {1、深孔加工时处于封闭和半封闭状态下,故不能直接观察到刀具的切削情况。目前只& u! b: u; r' \8 O
# s9 D7 T2 Q& _; X5 u9 y* b* O
能凭经验,通过听声音、看切屑、观察机床负荷及压力表、触摸震动等外观现象来判断# V' ~/ d$ B W
9 b, T3 D+ _+ h2 ?' D( J. |4 M! {
切削过程是否正常。
, v/ V& u: Z: H% O& w& R5 R# [+ W' ~
9 k0 D+ D# J' ?5 J9 s- V. Y8 x; r2、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%) B/ c$ e* x- n; {/ M
% F5 v S& k9 d1 o; E$ B
,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* p& ~3 u# [3 E' R. _% R
V; p U0 D% v8 I9 K
效的冷却方式。( d9 r. V9 m3 F/ F" z
+ C7 J8 c& F4 H0 Z* w, Y
3、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6 N4 ]3 N8 o/ ]6 q/ U1 o
; I5 a; t% a3 i0 O此,切屑的长短和形状要加以控制,并要进行强制性排屑。
# K. B3 S( Q2 w$ _ E9 o8 _7 _' s$ t2 M' @
4、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
# G) P& c2 M; X! q
$ y7 {' [ U$ m8 {产生震动,钻孔易走偏,因而支撑导向及为重要。这点在枪钻机床中更为突出。: C. K) h, O% @% Z0 j5 g
5 o5 P' ]" e( V" L2 x. k
七、深孔钻床的加工精度- p& P5 ~& H1 Z* c& ~+ W# W
' k, H: [6 @( h' Y
5 Q+ Q* L4 U2 F; V5 d5 _1、加工孔孔径尺寸精度:1T7-1T11
6 J2 C6 v' g; ]+ h b
0 G6 E3 o8 M. X2、加工孔偏斜度:小于等于0.5-1/1000(加工深孔)
( C& ?- W' \; p! V$ ^8 h- k! P* j' ~" A7 h3 s8 U e/ ~
3、加工孔表面光洁度:Ra0.2-6.3um
, {. T0 {+ e6 P6 d' ]. @4 Q2 Z
- i" R( ^: j7 j! H! U8 ]" P8 A$ A八、深孔钻床概述
: p0 x( I" [! Y; I; Y0 D2 u b+ Y0 {( M/ Y) Y
深孔钻机床的深孔加工涵盖了从玻璃纤维、特氟龙等塑料到高强度合金(如高温耐热合
6 W# m# A2 l( k. Y. {7 y d4 x' B: R2 F' s) T) S; `; N; x
金、钛合金)等各种材料的加工。( C7 k7 s4 e" H$ P% M4 Y
& ]/ G' I( I* x1 E9 I5 a
其产品已广泛服务于汽车制造、模具工业、煤矿石油工业、航空航天、液压机械、纺织5 H* k( \* G. j3 Q+ s
# i, z2 T& m3 e4 b& ?
、医疗机械、电力汽轮机等各行业。/ M; z$ p8 z0 I, m. [8 ] e' ]+ ]
# J6 s+ C4 P6 |1 m
九、加工孔的偏斜度
% W1 @, F; w N3 {
2 [0 `- }) Z4 D3 A/ E6 E孔的偏斜度是深孔加工质量的一个重要的技术指标。
& }5 y/ v$ u$ ]$ a0 J7 l" R/ ]8 {
7 ]( n6 s) f7 F如何控制好孔的偏斜度对机床制造和产品加工都非常重要,其具体表现在以下几点: c5 A+ C9 l2 \9 w6 _
d8 O* @; Q& p1 i8 C! Z/ `0 s1、导向套的装备精度在深孔加工中对孔的偏斜有着最重要的影响,也是最敏感的因素
. N# T l) w8 {* s
7 x3 H" A. V& g: Z# M4 v。机床装配时,一定要保证导向套与工件主轴及钻杆箱主轴的同轴度。加工时要保证孔+ k+ f2 t! A. s. r0 H) X9 w7 B: w
9 _5 N% I2 H# W/ s% ` N" V: Z5 [与钻头的配合间隙不大于0.02。4 A- C7 S/ m. ^6 B/ n1 H1 A$ A
]( J/ A0 x- [* D; ?; r
2、深孔钻削的磨削角度也会对加工孔偏斜度有影响。
& N0 J5 d/ F: z/ e, k) C. K5 w$ e! B7 e+ N7 C* U
3、被加工工件的材质均匀程度对偏斜影响同样很大。加工过程中,深孔钻头会向着材7 U& |; O" h& T; G& _
/ u0 w! j$ e8 X
质较软的方向偏移。所以,在对偏斜度要求较高的深孔加工中,材质的热处理非常关键6 W5 h+ c2 v, y9 [2 G
1 j; P" B2 r" ]4 @) @
。尽可能的使材料组织细化均匀。, u4 W- L6 k# ^% @
( t- p& e9 z3 f7 E1 ?( }' O* i) H
4、切削参数的选择是否合理对偏斜度也有一定程度的影响。在不影响生产进度的情况. S9 E" G' b2 z
" U8 y3 p4 D- |, _- K下,不宜采用大的进刀量。走刀量的加大会对孔的偏斜带来负面影响。: _ g( H8 F0 V* K, s5 f
$ X5 y4 w+ p2 R
十、表面粗糙度
0 K7 R- @, q+ x/ [( X4 `" }3 e
[/ P: g4 |7 P( s9 n5 |) B是指加工表面具有的较小间距和微笑峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距5 Q/ [* ^! M, L: `/ ~& c+ N+ M, \
3 v: Y; n- y. k+ m
)非常小,用肉眼难以观察,因此属于微观几何形状误差,表面粗糙度越小,则表面越" B. C1 g2 H/ R+ i9 o+ ]$ L" l
6 A; i% v. c7 K3 f$ f9 y0 l; l光滑。
2 e4 E# u9 t$ _. G+ A- y$ ` P2 W- Y
: ?& | R5 Q5 Q4 s) c7 A. U i表面粗糙度的大小对机械零件的使用性能有很大的影响,具体表现在以下几个方面:0 \3 o+ d! h8 s7 `& q: m% h" u# x
% t/ A4 E+ o6 ]
1、表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压
1 U0 h0 n# p% H8 A) V# E2 B) B
; f; j1 @6 L/ q% a力越大,磨损就越快。3 {8 |) @8 j2 Z
2 j* n- T* {) d2、表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说,表面越粗糙,就越容易磨损
# A* e# d) G# y, x/ g# `- ?1 M* r1 v7 O* A
,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了
) u2 \9 ^& J0 n1 A) I3 ?# |" g2 }, n2 n
实际有效过盈,降低了联结强度。
- y J7 B' N0 m& q: h8 S ]% e* e; Q' a+ Z, \( v- R9 |
3、表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺
& f4 q1 e) B7 ` Y& @& o8 `6 [1 _+ x5 X0 ~. J
口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响了零件的疲劳强度。
6 Z0 J# m+ P: A7 B5 h8 |% s
2 O3 I2 ~3 d ~" t4、表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙的表面,易腐蚀性气体或液体通过表面的微
! G! q3 j: e4 B8 z2 O9 M# N( Q$ T/ L' t7 O3 v, b
观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。) _1 [" I$ p+ w0 t" U
% q8 U( N. y( l" ?* ^6 ~# Y5、表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密的贴合,气体或液体通过
# D2 X- l7 Q: y V% S/ i3 p
I8 }" n: i, A/ t/ G: W+ |接触面间的缝隙渗漏。
8 d6 e: I- D$ U$ R5 Q9 {- Z# I; @0 t0 m, m
6、表面粗糙度影响零件的接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触3 P( _4 w" B& @- J/ H0 \& P
7 \* s G$ p4 Z d" q' V
变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。" P9 x. O! u: l- A0 C
9 H0 p* g+ B& O% p! Q7、影响零件的测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响
8 m6 o: [2 p$ F) G# Y4 C+ ] ?; A/ m* r2 k- D7 {1 t# H
测量的精度,尤其是在精密测量时。
2 g2 H$ W$ b" L9 f D: o: H& K' D! x% c$ U: r' s- o& o2 L* q
此外,表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性能和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体+ c8 j7 g7 x; f6 o* M& W
" P9 U3 C. F2 u- z% ~- {/ k: w
和气体流动的阻力、导体表面电流的流道等,都会有不同程度的影响。7 E- ]: [- M1 M d" A4 }3 Z
|