深孔钻削稳定性研究及应用

guying999

0 前言
# E/ M, i$ t$ ^+ S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。

图1 深孔钻削过程中的扭矩变化
6 H$ G6 Y! S+ t6 K
图2 导向套与钻头间隙的影响
钻尖高度的影响
1 C% B- |* l- F) l% |. W$ R" i* `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。
. R/ X5 f7 l; J2 G" u' W
, {/ M  [7 }4 x& c5 j4 _1.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)
8 P: `' B8 r0 }7 Z$ r图3 尖齿内折线刃深孔钻

1.定心反锥 2.定心环形凸筋
5 i2 j) F& m4 V" R4 G; m4 C& ]图4 孔底的形状
5 U4 ?* w  L& ~7 E3 P" c0 I6 o1 \表1 切削力对比试验数据
( \* X- n7 }4 V- n转速n
r/min
$ a) j6 m) A3 D# G: Z5 P" V$ ]进给量vf
  {; M1 |: e# g. n3 ^mm/r
$ T& l6 h! V8 z: M% f  D' Y. E, N新型钻头与普通钻头扭矩之比
%
/ [% B$ q% @$ h新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
230
, T* P( W$ @4 x2 y! V# E/ M0.03
1 Y& [( n; Q' o! _0 v: t$ m) U85.9
84.3
- T: y2 g. n3 {, K3 K$ ?230
0.08
( l4 Y$ {' w7 N" X83.5
/ r! l% b3 d3 k  L! K76.7
230
0.15
78.3
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