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      深孔鉆削加工的優點及缺點的說明

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      深孔鉆削加工的優點及缺點的說明

      發布日期:2019-01-14 作者:劉艷華 點擊:

      孔加工分為淺孔加工和深孔加工兩類。 一般規定:L/d ﹤5的孔稱為淺孔, L/d ﹥5的孔稱為深孔; L/d ﹥100的稱為超深孔。 深孔鉆削加工(孔深和孔徑的比值>5)在機械加工領域中占有非常重要的地位,約占孔加工量的40%以上。隨著科學技術的進步,新型高強度、高硬度和高價值難加工深孔零件的不斷出現,加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不斷提高,使得深孔加工成為機械加工的關鍵工序和加工難點。傳統的加工方法由于工藝系統剛度,切削排出及冷卻潤滑的問題。越來越難以滿足甚至根本達不到現在的深孔加工在精度、效率、材料上的要求。所以這時的深孔加工需要一種特定的鉆削技術的支持。 目前常用的深孔鉆削加工系統有槍鉆系統、BTA單管鉆系統、噴系鉆系統、u鉆系統。它們代表著先進、高效的孔加工技術,可以獲得精密的加工效果,加工出來的孔位置準確,尺寸精度好;直線度、同軸度高,并且有很高的表面光潔度和重復性。能夠方便的加工各種形式的深孔,對于特殊形式的深孔,比如交叉孔、斜孔、盲孔及平底盲孔等也能很好的解決。

      一: 槍鉆系統 槍鉆系統屬于內冷外排屑方式,切削液通過中空的鉆桿內部,到達鉆頭頭部進行冷卻潤滑,并將切屑從鉆頭及鉆桿外部的V型槽排出。該系統主要用于小直徑(一般小于1~30mm)的深孔加工,所需切削液壓力高。是最常見的深孔鉆削加工方式。

      優點是:加工孔徑尺寸精度高;孔深大; 加工孔偏斜度小; 槍鉆可重磨,一支刀的總加工深度大; 缺 點:因刀桿上有“V”型排屑槽,刀桿強度較差,加工效率低; 鐵屑會和加工過的內表面摩擦,降低加工粗糙度; 刀頭角度較復雜,需要專用的重磨工裝及專業人員才能重磨; 整體焊接式的槍鉆,更換較麻煩;

      二:噴吸鉆系統 噴吸鉆系統系屬于內排屑深孔鉆削加工。切削液由聯結器上輸油口進入,其中大部分的切削液向前進入內外鉆桿之間的環形空間,到達刀具頭部進行冷卻潤滑,并將切屑推入內鉆桿內腔向后排出;另外小部分的切削液,利用了流體力學的噴射效應,由內鉆桿上月牙狀噴嘴高速噴入內鉆桿后部,在內鉆桿內腔形成一個低壓區,,對切削區排出的切削液和切屑產生向后的抽吸,在推吸雙重作用下,促使切屑迅速向外排出。由于鉆管為雙層結構,所以噴吸鉆加工最小直徑范圍受到限制,一般不能小于¢18mm。 參見原理圖:

      優點:密封要求不高,適合加工斷續的深孔;孔深大; 普通機床可以改造使用; 鐵屑與加工過的孔壁不接觸,內孔粗糙度較好; 缺點:雙層管路,鉆管成本高,制作難度大; 切削油從外管和內管之間進入,因油路狹小,所需油壓較高; 鐵屑從內管內孔排出,因管徑較小,排屑空間不足,對鐵屑形狀要求較高,不易排屑; 加工效率比槍鉆高,比BTA單管鉆低;

      三:單管鉆系統 BTA單管鉆系統屬于外冷內排屑方式,切削液通過授油器從鉆桿外壁與工件已加工表面之間進入,到達刀具頭部進行冷卻潤滑,并將切屑由鉆桿內部推出。授油器除了具有導向功用之外,還提供了向切削區輸油的通道。該系統使用廣泛,但受鉆桿內孔排屑空間的限制,主要用于直徑¢﹥13mm的深孔鉆削加工。 與噴吸鉆相比,單管鉆系統更加可靠,當鉆削難以斷屑的材料(如低碳鋼和不銹鋼等)時尤為如此。相較噴吸鉆來說,BTA單管鉆系統是大批量、高負荷連續加工的首選。

      優點:鉆桿強度好,加工效率高;(同等孔徑規格,加工效率是槍鉆的2~4倍,噴吸鉆的1-2倍) 加工孔深大; 鉆桿內部排屑空間大,有利于排屑; 鉆桿制作簡單,成本低; 刀頭更換快捷,刀頭便宜;(如采用涂層鉆頭,加工孔粗糙度、圓度、孔徑尺寸會更好) 機夾式刀片更換更方便,輔助時間少; 鐵屑與加工過的孔壁不接觸,內孔粗糙度較好; 加工性價比最好。 缺點:不能加工小于13mm的孔徑; 機夾式鉆頭目前只能提供25.0mm以上規格; 25.0mm以下規格鉆頭,不能重磨,刀頭或刀片損壞后,只能丟棄。

      四: U鉆系統 U鉆系統屬于內冷外排屑加工方式。排屑槽為大螺旋結構。切削用量為刀具高轉速,低進刀量。正常加工時,鐵屑呈C型。U鉆為雙出水孔,但壓力較低,在排屑效果上不如BTA流暢,孔深較小時非常適合。

      優點:可加工斜孔、相交孔、半圓孔等,適應范圍廣; 不需要導向套,可適用于較簡單的機床; 刀片更換快捷方便; 加工效率較高,和BTA的方式類似; 缺點:排屑不穩定,易堵屑; 鐵屑及冷卻液屬于開放式排放,不便回收; 刀桿價格貴; 五: 綜述 綜上可知,深孔加工方式選擇,需要綜合考慮如下因素:工件材料,孔徑、孔深,加工效率要求,粗糙度要求等。綜合分析判斷,來確定最為適合的深孔加工方式。

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