深孔钻削稳定性研究及应用

guying999

0 前言
! J. R5 g6 s0 A5 l" n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

图2 导向套与钻头间隙的影响
6 x& `) S7 E% g8 S/ R钻尖高度的影响
4 A  v3 R4 c: |! t% x. A! `3 j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 Q! f- M% O# `' V( x' 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)
图3 尖齿内折线刃深孔钻

& \) F8 o$ B5 i& ^: G/ D$ ^5 ?: z1.定心反锥 2.定心环形凸筋
; u( ?7 \+ n( c2 d; G图4 孔底的形状
表1 切削力对比试验数据
转速n
r/min
进给量vf
mm/r
新型钻头与普通钻头扭矩之比
%
& B0 \; [+ R; Y9 C3 g- P: I5 m新型钻头与普通钻头轴向力之比
8 g$ ]1 m1 F6 s%
230
0.03
3 b+ s4 Z7 `" @! s85.9
. `1 A4 Q: k& X0 A1 ]84.3
230
0.08
# U, s" L! M- s83.5
% p" v' B1 ~) \+ {76.7
230
0.15
78.3
78.6
9 b( L1 k" K" l% K. t
. v; M# g" i. @1.普通深孔钻 2.尖齿内折线刃深孔钻
" \1 o: a8 }" F$ _( {6 s( B9 Y6 G图5 钻杆振幅对比曲线

xieyu20110518

谢谢了，非常不错