深孔钻削稳定性研究及应用

guying999

0 前言
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。
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图1 深孔钻削过程中的扭矩变化

图2 导向套与钻头间隙的影响
. n( Y" h+ j% o; e/ W7 y/ Z3 |6 j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。

) U6 h0 }" z) g( V0 I3 `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)
0 J: P5 b+ `8 r, u图3 尖齿内折线刃深孔钻

1.定心反锥 2.定心环形凸筋
* @# m8 d1 j5 J7 X9 C图4 孔底的形状
表1 切削力对比试验数据
7 K5 O6 ~0 w* u5 `转速n
' P0 S- q* g6 ?7 K4 u# |5 kr/min
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/ d1 E. X  [+ c( V8 C8 A8 K新型钻头与普通钻头扭矩之比
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新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
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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