深孔钻削稳定性研究及应用

guying999

0 前言
7 r: Y3 G4 B7 p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

& {. v2 p2 h" ~2 ^. M, e/ U& _' d图2 导向套与钻头间隙的影响
钻尖高度的影响
: t$ [" W) A/ M  S0 ~4 B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。
5 Z3 {8 n0 x' Q9 N) _% x9 C2 ]
" F% \" k) m4 `2 e1.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)
. m$ D) R2 `7 T$ o  I* o图3 尖齿内折线刃深孔钻

1.定心反锥 2.定心环形凸筋
2 H8 |$ Q6 m& Y! M3 _* J% \6 O3 u图4 孔底的形状
# Y5 Q, ]) F& Y7 f表1 切削力对比试验数据
转速n
3 Y5 |, t9 t, ?* z" o5 [r/min
进给量vf
mm/r
新型钻头与普通钻头扭矩之比
: N. C- W3 q& o8 A' G- b4 d%
新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
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85.9
3 r6 Z1 H: r  J% y. G84.3
230
0.08
83.5
76.7
230
( G4 A' v# y* L; q5 f  l0.15
0 h5 y4 O3 B. M# h78.3
! o' P$ I: p7 e- B: T1 x78.6

. U3 E1 N5 k5 Y7 L1.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