深孔钻削稳定性研究及应用

guying999

0 前言
, e# c5 g* D  Z7 ^( @深孔钻削在机械加工中占有非常重要的地位，但由于有一些技术问题尚未解决，至今仍是金属切削加工的“瓶颈”工序。在深孔加工中，常常发生钻头刀齿突然崩刃或断齿，即钻头破损，其结果是工件孔表面损伤，钻杆扭弯、断裂，甚至机床被损坏。破损是深孔钻最主要的损坏形式，其破损耐用度主要取决于刀刃受冲击的次数和力度，即深孔钻削稳定性，特别是入钻和出钻的稳定性。根据实际应用情况统计，近80%的钻头早期破损都发生在入钻或出钻时。因此，深孔钻削稳定性将直接影响钻头耐用度和钻孔质量。现有的深孔钻有深孔麻花钻、枪钻、单刃内排屑深孔钻和多刃错齿内排屑深孔钻等。其中多刃错齿内排屑深孔钻以其分屑可靠，切削力平衡，刀齿可分别选配材料等优点，成为目前国内外应用最广的一种深孔钻，本文就基于此种钻头进行研究。

, X& x/ }. }5 b# u% A$ f图1 深孔钻削过程中的扭矩变化

) q& L; b, @; m6 \8 x7 U. Y  i' z+ _图2 导向套与钻头间隙的影响
钻尖高度的影响
钻尖高度是指钻头的钻尖点到导向块前端的轴向距离，见图3中的h。钻尖高度越大，入钻和出钻的时间就越长，不稳定钻削时间也越长。由于位于钻尖的中心齿切削速度较低，切削力大，挤压摩擦严重，卷屑、断屑困难，定心、导向较差。入钻时“单枪匹马”，摇摇晃晃，容易断齿或崩刃。出钻时不易形成“切削帽”，钻尖首先钻穿工件，失去孔底的反锥尖定心(见图4)，钻削力突然失去平衡，钻头晃动突然加剧，非常容易崩刃(特别是外齿)。因此钻尖的高低直接影响钻削稳定性、钻头耐用度和钻孔精度。
- `6 z6 E9 q: I
  o# n( u* e5 |8 w) y1.中心齿(YG8) 2.中间平齿(YT798) 3.外齿(YT798) 4.导向块(YT798) 5.中间尖齿(YT798) 6.减振块(YT798)
图3 尖齿内折线刃深孔钻
* A4 W7 h+ x2 {
1.定心反锥 2.定心环形凸筋
  }9 w! P0 l/ o! E% P图4 孔底的形状
  W- j# K7 e5 N/ y1 F$ {表1 切削力对比试验数据
/ r( p$ O% r. w/ R  T* O转速n
9 ?2 w- x7 k' ?1 C7 lr/min
进给量vf
mm/r
0 V9 I9 y# E' ?5 \新型钻头与普通钻头扭矩之比
%
( i# |$ Y  k+ Q& Z新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
230
0.03
# n5 z9 T9 U- y! B85.9
8 W9 y) n& @# i4 m9 K( c84.3
230
3 x; t  [8 E. }+ _0.08
! {: ~, h$ B" E0 `: T% N83.5
1 y5 N( V* _# i8 s; o. t76.7
4 [. h4 J' j- O/ A/ `- t- T230
% l' O- y+ P( k  P9 i, K0.15
78.3
5 [9 q1 a4 V9 z) D2 V. F5 u9 _78.6

1.普通深孔钻 2.尖齿内折线刃深孔钻
图5 钻杆振幅对比曲线

xieyu20110518

谢谢了，非常不错