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。
0 h+ U+ r  q% `  F- q6 a; D
! r4 A) r  J5 j6 W+ t5 I% k图1 深孔钻削过程中的扭矩变化

7 x2 x* L2 g# h" x% x4 g3 d图2 导向套与钻头间隙的影响
7 G, a6 R7 i4 T/ O钻尖高度的影响
; R  j/ D$ M4 a# p4 W& c+ N3 ]# o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。
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' p2 ]  K' n5 a' f$ [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)
% s8 F7 F( y+ v& W图3 尖齿内折线刃深孔钻
* Z/ ~! f: ~$ _# R6 W
1.定心反锥 2.定心环形凸筋
$ ^+ e# h, n" _7 n- @2 a7 r  N图4 孔底的形状
$ a- S5 f  ~- q; z* @表1 切削力对比试验数据
转速n
  l! C9 k& V1 K: D, ]& P9 Wr/min
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# @- t$ T* K/ W. J新型钻头与普通钻头扭矩之比
5 t+ z! u; G3 }6 V( ?%
新型钻头与普通钻头轴向力之比
%
230
0.03
% ]# K! K' p/ L  N: Z85.9
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78.3
  ^$ t" ~  p" ?" ?" U! p78.6
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8 J. d' Q# U# Y% Y/ A( `5 ~6 W1.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