机械加工深孔加工技术
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BTA深孔钻的结构特点及加工原理要点
bta深孔钻是内排屑深孔钻的一种典型结构,它是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成,其切削刃呈双面错齿状,切屑从双面切下,并经双面排屑孔进入钻杆排出孔外。bta深孔钻切削力分布均匀,分屑、断屑性能好,钻削平稳可靠,钻削出的深孔直线性好。
1、BTA深孔钻的结构特点
BTA深孔钻具有以下结构特点:
(1)刀体上分布有外刃刀片、中刃刀片、内刃刀片、导向块和双面排屑孔,并通过刀体上的浅牙多头矩形螺纹与空心钻杆联接。
(2)钻芯部分由内刀刃代替了麻花钻的横刃,从而克服了麻花钻横刃较长、轴向阻力较大的缺点;由于钻芯相对于钻孔轴心线偏移了一段距离,加工时钻芯处刀刃低于中心处刀刃,因此会形成一个导向芯柱,使钻头具有较好的导向性,钻孔时不易偏斜,该导向芯柱增长到一定长度后会自行折断并随切屑一起排出。
(3)主刀刃采用非对称的分段、交错排列形式,可保证分屑可靠,并避免用整体硬质合金刀片磨削卷屑槽、分屑槽时易产生裂纹的情况。
(4)刀片材料可采用几种不同牌号的硬质合金,以适应各部分结构对耐磨性和强度的不同要求,如钻芯部分切削速度低、切削力大,在切屑挤压作用下易发生崩刃,可选用韧性较好的硬质合金刀片;钻头外缘部分则可选用耐磨性较好的硬质合金刀片。
2、BTA深孔钻的加工原理
BTA深孔钻在普通车床上的工作情况:被加工工件由车床大拖板上的v形铁定位并用螺栓压板夹紧。钻孔加工时,钻杆由主轴内的专用夹头夹紧并在主轴带动下旋转,工件则由大拖板带动作进给运动。机床工作台上安装了进液器,并通过o形密封圈与工件左端面密封连接。加压切削液由进液器的进液口注入,经过钻杆外径与孔壁间的缝隙流入切削区,对进行冷却,切屑随同切削液一起由钻杆内孔通过专用夹头的出液口从排液箱排出。切削液可采用浓度5%的乳化液;切削用量可选用:v=60~90m/min,s=0.035~0.23mm/r。由于钻杆细长,容易变形,因此在机床导轨上安装了活动中心支承,可对钻杆的任意位置进行支承。进液器与大拖板通过联接板联接,并随工件一起作进给运动。
2013年 第6期43冷加工utting ToolsC刀 具
液压缸在工程机械、矿山机械以及一些军事
装备中广泛应用,而且液压缸对缸筒内孔表面粗
糙度要求较高,通常设计要求表面粗糙度值Ra≤0.4μm。对于液压缸筒内孔加工,目前国内采用较
多的有两种加工工艺,一种为冷拔管退火调质后进
行珩磨(冷拔后的管内壁表面粗糙度值能达到Ra≤1.6μm,且壁厚均匀,另一种为毛坯管料调质后进
行深孔镗加工能达到表面粗糙度值Ra≤0.4μm的要
求,而不需要进行其他加工。
液压缸是许多机械设备的重要组成部件,靠着
液压缸与活塞杆做相对往复的运动实现其设计功
能。以煤矿用千斤顶为例,液压活塞杆腔密封性能
国标要求在2MPa和1.1倍供液压力下,液压缸不应
外渗漏。GB25974.2-2010要求液压缸筒内壁密封
配合面的表面粗糙度值Ra≤0.4μm。传统的镗削加
工精镗后的表面粗糙度值只能达到Ra≤1.6μm,为
达到表面粗糙度要求,进一步的工艺处理成为必
要。对于缸径大于100mm的液压缸筒,一般采用
深孔镗加工缸筒内壁。采用深孔镗工艺的液压缸筒
工艺流程制定为:锯割下料→热处理→车削→深孔
镗粗镗→深孔镗半精镗→深孔镗精镗→车削(见图1)。
1. 液压缸筒深孔镗工艺分析
(1)液压缸筒一般为深孔(深孔是指孔深与
直径之比大于5而小于10的孔,此类深孔加工出来
的缸筒可做成液压缸和气缸,在工业生产过程中可
分为冶金缸和工程缸等)零件,深孔加工对于刀具
的刚性要求较高,在切削力的作用下,刀杆会产生
弯曲变形,使工件产生形状误差和径向圆跳动等。
再则液压缸同内壁配合表面粗糙度要求较高,镗(2)对深孔镗加工液压缸筒材料分析:以
煤矿用液压支架立柱和千斤顶缸筒材料为例,按
照GB25974.2-2010中规液压缸使用材料性能的
要求,一般选用27SiMn,其材料供应状态硬度≤217HBW,煤矿用液压缸性能要求对其进行调质处
理,调质状态下27SiMn具有高韧性和高耐磨性。2. 深孔镗加工原理分析和深孔镗刀介绍
深孔加工工艺探讨
摘要:深孔加工一直是孔系加工中的难点。深孔加工不仅加工量大,加工效率较低,且对加工设备、加工刀具耐用性及加工工艺提出了更严格的要求。随着现代科学技术的发展,新型产品的不断更新换代,对产品深孔加工质量提出了更高的要求。因此,研究深孔加工已经成为机械加工行业的必要。
关键词:深孔加工 加工设备 刀具耐用性 加工工艺 加工质量
中图分类号:p624.4
1. 深孔定义
一般机械加工方面将孔深l与孔径d之比:l/d>5的孔称为深孔。原因为:一般实料孔采用麻花钻加工,麻花钻直径d、螺旋角β和螺旋槽导程p成以下关系:p/πd=tan(β)(1.1)
在实际生产中,为了保证麻花钻在钻削过程中的排屑质量,麻花钻一次钻到底即不退刀的情况下,钻孔深度l 5的孔称为深孔。
深孔加工分为:一般深孔加工、精密深孔加工和电深孔加工,这里主要介绍一般深孔加工。一般深孔加工按照加工方式包括以下几种:
实心钻孔法即原毛坯无孔,采用钻削加工出孔;
镗孔法即已有底孔,为满足孔的精度及表面粗糙度采用镗削加工孔;
套料钻孔法即用空心钻头钻孔,加工完成后毛坯中心残存一根芯棒的方法。 现在产品多为焊接件、锻打件等,原毛坯大部分为无底孔结构,故实心钻孔法是现在深孔加工最常用的加工方法。下面将重点介绍实心钻孔法。
2.加工设备的选择
其中适合深孔加工的设备主要包含以下几种设备:镗床、钻床、专用钻孔机、铣床、加工中心等。根据加工工件的结构特点、现有加工设备性能、工装等进行加工设备的选择。
由于镗床、钻床、专用钻孔机等设备在加工孔前,需要借助划线或其它加工方式确定孔在整个工件中位置后,方可加工。从而导致工件加工时工序较为分散,需要多次装夹产生大量的辅助加工时间,故在加工设备及条件允许的情况下不提倡使用镗床、钻床、专用钻孔机加工孔。相对以上三种设备,铣床及加工中心在加工孔时,只需要在编制加工程序时确认加工孔位置坐标即可,从而实现了工序集中原则,避免多次装夹造成的装夹误差,不仅缩短了加工辅助时间且提高了加工精度。
第2期(总第165期) 2011年4月 机械工程与自动化 MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION No。2 Apr.
文章编号:1672—6413(2011)02—0212-03
孔加工技术综述
郭丽静
(广州白云工商高级技工学校机电系,广东 广州 510450)
摘要:随着加工技术的不断发展,孔加工技术也有了很大的改进。就目前较先进的一般孔加工和深孔加工的几 种方法进行了分析,以方便实际加工中加工方法的选用。 关键词:孔加工;插补铣削;深孔钻 中图分类号:TG52 文献标识码:A
0 引言
内孔表面是组成机械零件的重要表面之一,在机
械零件中,带孔零件一般要占零件总数的5O ~8O%。
孔的种类也是多种多样的,有圆柱形孔、圆锥形孔、螺
纹形孔和成形孔等。常见的圆柱形孔又有一般孔和深
孔之别,深孔很难加工。本文仅就目前一般孔加工和
深孔加工的方法进行综述。
在孔加工过程中,应避免出现孔径扩大、孔直线
度过大、工件表面粗糙度差及钻头过快磨损等问题,以
防影响钻孔质量和增大加工成本。应尽量保证以下的
技术要求:①尺寸精度:孔的直径和深度尺寸的精度;
②形状精度:孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度;③
位置精度:孔与孔轴线或孔与外圆轴线的同轴度;孔
与孔或孔与其他表面之间的平行度、垂直度等。同时,
还应该考虑以下5个要素:①孔径、孔深、公差、表
面粗糙度、孔的结构;②工件的结构特点,包括夹持
的稳定性、悬伸量和回转性;③机床的功率、转速、冷
却液系统和稳定性;④加工批量;⑤加工成本。
1一般孔加工
目前,在各种工件材料上进行大批量孔加工最常
用的方法是钻削。其工艺流程一般为钻孑L、扩孔、铰
孔或镗孔,由粗到精。为了加工各种不同尺寸的孔,通
常加工车间须备以大量的钻头,因此对生产效率有一
定的影响。
随着刀具技术、机床技术的发展及UO等加工软
件中固定路径编程功能的实现,螺旋插补铣削(即螺旋