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。
* k  i8 `6 g* o$ K5 {( A; J
# a$ M7 S: y5 o图1 深孔钻削过程中的扭矩变化
3 [# V8 H* w/ A3 v' U
. {/ H3 }& }& T) r# g图2 导向套与钻头间隙的影响
6 D5 A# j. y5 Y钻尖高度的影响
: O( a2 z, c/ R( F0 d8 `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。
% C+ W, ~$ G0 ]$ R& ~
: q9 [+ ^. [% x1.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)
' G& d4 d2 f8 ]$ l6 a$ I" O6 ]- l9 K图3 尖齿内折线刃深孔钻
9 U% F' m' h9 J; w, I# \6 a- `
1.定心反锥 2.定心环形凸筋
图4 孔底的形状
表1 切削力对比试验数据
1 A) h2 S& P8 i* k转速n
2 Y8 F  Z/ v7 G$ z( ~7 r2 jr/min
+ ~1 X# a# M4 J: S. D8 x进给量vf
mm/r
新型钻头与普通钻头扭矩之比
) [3 q* h. s* A) `1 q+ v: H%
" D! n8 S" P( l  N" k' I4 ?/ m新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
230
0.03
+ M; B8 `/ c9 J3 v" H8 k7 `85.9
84.3
6 H0 I: y" d. [& s2 C. Q- K# d. b230
- h, i4 v/ _9 p. Z$ U" f# J0.08
83.5
$ V3 `8 X- z) s$ y' H76.7
" e0 m6 m! k" x* t/ ~/ Q230
0.15
78.3
' O: G& p2 {) a6 `78.6

1.普通深孔钻 2.尖齿内折线刃深孔钻
- p2 t* m4 x9 d# i图5 钻杆振幅对比曲线

xieyu20110518

谢谢了，非常不错