枪钻的设计与应用
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深孔加工的王者,枪钻!Part11.定义孔加工一般分为浅加工和深加工两类,这个定义没有标准的界定范围。
按照行业专业角度去评测是否属于深孔加工,一般我们定义深度与直径之比L/D>5,在长径比L/D=5-10时候仍可用一般深孔麻花钻,当L/D≥20的时候就必须用专用深孔刀具。
但是,深度与直径的比越大,深孔加工的难度也就越大,铁屑排出和冷却液流量的选择等一系列问题也会随之产生。
某品牌枪钻2.特点枪钻的特点是一次加工就具备良好的精度和表面粗糙度低。
枪钻比较适合小直径孔的加工,通常情况下,直径小于10mm的孔,用于枪钻加工时比较妥当的。
最有利的是,它可使铁屑顺利排出。
总结如下:1.孔深与直径比较大,钻杆细长,刚性差,工作时候容易产生偏斜和振动。
孔精度和表面质量也难控制。
2.切屑多而排屑通道长,排屑不佳,容易产生堵塞从而折断。
3.钻头是在近似密封闭状态下工作,而且时间长,热量又不易散出,钻头极易磨损。
专机实际应用Part23.结构枪钻是由枪头,枪杆和钻柄构成。
枪头常用的是硬质合金材料,枪杆是有高强度的合金管压制而成,枪柄是将钻头和机床连接起来的部分。
枪钻有两条主切削刃和一跳副切削刃,靠近钻心的叫内刃,另一条称之为外刃,其交点称之为钻尖。
专业名称4.角度钻尖几何参数的选择。
枪钻钻削主要取决于外刃角φ外,内刃角φ内及钻尖的偏心距。
钻尖角2φ[2φ=180°-(φ外+φ内)],一般来说较硬的材料需要用较小的钻尖角,较软的材料则需要交大的钻尖角,无论钻尖角度如何,外刃角和内刃角的选用必须保证钻头在切削时的径向分离和主切削力能合理的作用在钻头的支撑区上,以便起到挤光孔表面的作用。
切削刃的交点位置距离钻头中心一般为1/4直径。
根据硬质合金枪钻受力平衡分析,要求外刃径向切削力等于内刃径向切削力,但实际加工过程中很难保证。
为了避免钻孔偏心,只有外刃径向切削力大于内刃径向切削力,才能使径向合力始终作用于待加工表面。
枪钻的关键技术时间:2005-06-04 22:31:49阅读数:56推荐度:作者:lzw19582003 会员级别:给作者留言枪钻是一种有效的深孔加工刀具,其加工范围很广,从玻璃纤维、特氟龙(Teflon)等塑料到高强度合金(如P20和铬镍铁合金)的深孔加工。
在公差和表面粗糙度要求较严的深孔加工中,枪钻可保证孔的尺寸精度、位置精度和直线度。
要想使枪钻加工深孔时能够达到满意的效果,必须熟练掌握枪钻系统的性能(包括刀具、机床、夹具、附件、工件、控制单元、冷却液和操作程序)。
操作者的技术水平也很重要。
根据工件的结构及工件材料的硬度以及深孔加工机床的工作情况和质量要求,选择适当的切削速度、进给量、刀具几何参数、硬质合金牌号和冷却液参数,才能获得优异的加工性能。
枪钻的几种截形枪钻的头部形状示例在生产中,直槽枪钻使用得最多。
根据枪钻的直径并通过传动部分、柄部和刀头的内冷却孔的情况,枪钻可制成整体式和焊接式两种类型。
其冷却液从后刀面上的小孔处喷出。
枪钻可有一个或两个圆形的冷却孔,或单独一个腰形孔标准枪钻可加工孔径为1.5mm到76.2mm的孔,钻削深度可达直径的100倍。
特殊订制的枪钻可加工孔径为152.4mm,深度为5080mm的深孔。
尽管枪钻的每转进给量较低,但其每分钟进给量却比麻花钻大(每分钟进给量等于每转进给量乘以刀具或工件转速)。
由于刀头是用硬质合金制造,所以枪钻的切削速度比高速钢钻头要高得多。
这可增加枪钻每分钟的进给量。
另外,当使用高压冷却液时,其切屑能从被加工孔中有效排出,无需在钻削过程中定期退刀来排出切屑。
关于枪钻系统按照系统工程理论,单独考虑钻孔系统的任何一个工艺因素都是片面的。
然而不同的刀具和设备制造厂商生产钻削系统的不同部分,因此没有人承担系统一致性的责任。
由于枪钻加工系统结构的不统一,因此经常发生不可预测的枪钻失效。
潜在的失效包括钻头破损和刀片过度磨损。
这些失效将导致被加工孔的质量恶化,造成差的表面粗糙度、大的跳动和轴线偏移。
枪钻的简要介绍可达精度在机加行业,钻头钻孔孔深达到或超过15×D时我们就称为深孔加工了,枪钻能加工甚至更深的孔.枪钻加工的孔有更高的表面光洁度,同轴度和直线度.近年来,带内冷的钻孔刀具越来越普及.冷却液也能及时有效地被输送到被加工部位.这大大提高了钻头,丝锥等刀具的寿命,降低了崩刃和断刀的概率.目前市场上的内冷刀具都能使用较高压力故也能加工较深的孔.枪钻可在加工中心,车床等设备上使用. 该工艺在机加行业也已越来越普及.注所有的枪钻在加工过程中必须要有支引导孔或钻套支撑。
枪钻在没有支撑的情况下不能全速旋转。
在普通机床上使用枪钻在普通设备上使用枪钻的步骤为:·引导孔的加工(公差H8).低转速快进给地进入到引导孔内,一般n=200rev./min, F=500mm/min. 钻深超过40XD时,要求枪钻反转进入引导孔。
·打开冷却液同时提升转速.·按照正常的切削参数一次性加工到要求深度.·加工到预定深度后关闭冷却液.·停转并快速退刀.建议:· 在加工深度超过40×D时我们推荐用两支或更多枪钻由浅到深来加工·枪钻长度超过40×D时,要求枪钻反转进入引导孔.·在加工长屑材料时我们建议选用排屑槽抛光的枪钻.·单刃枪钻加工长屑铝时我们建议选用平头(180°)带冷却倒角的头部形式.· 加工Si含量<1%的铝合金,如,分段提速,最终速度Vc>160m/min.另外,要求约3XD的预钻孔。
在专机上使用枪钻单刃枪钻的精度基本公差单刃枪钻加工的孔能达到一个较紧的基本公差,因其切削刃不对称,加工时的径向切削力只能通过侧面支撑条的反作用力而抵消,而不象麻花钻径向切削力几乎为零故而易导致孔径偏大直线度因为焊硬质合金枪钻是把高精度的硬质合金头部焊在韧性极好的钢管上,故孔能达到一很高的直线度.然而,工件材料及其它不利因素都会影响到孔的精度.表面质量加工时的径向切削力通过支撑导条而作用在孔壁,可使孔表面因挤压作用而更加光亮.故支撑导条和孔壁之间的润滑就非常重要.润滑越好,孔表面光洁度就越高.同轴度例如当用麻花钻加工孔时,钻尖的修磨质量(对称性)直接影响着孔的同轴度.而单刃枪钻其不对称的径向切削力,使侧面支撑导条始终紧贴在孔表面,从而确保能达到很高的孔的同轴度.孔直线度偏差。
枪钻加工原理及参数分析摘要:在金属深孔加工中,排屑及刀具寿命一直是难题,枪钻作为深孔加工的刀具之一,其切削刃参数及断屑排屑能力是影响枪钻使用寿命的主要因素。
本文通过对硬质合金枪钻钻头部分受力、断屑机理以及切削液供给的分析,提出合理的参数,改善枪钻切削条件。
关键词:枪钻断屑切削液枪钻加工系统由深孔钻机、硬质合金枪钻和高压冷却系统组成。
加工时,硬质合金枪钻通过工件自身导孔或导套进入工件,由于枪钻的独特结构,在钻削时能自导向,减少震动。
由于具有高压内冷却系统,枪钻能够连续进给且具有较高的切削速度,无需中途退刀排屑。
冷却液通过内通道到达切削部位,并将切屑带出v形排屑槽,同时能对刀具冷却并在工件切削表面形成润滑膜,降低刀具磨损。
本文主要分析外排屑枪钻的加工参数选择,其适用于加工φ2~φ20mm、长径比大于100、表面粗糙度ra12.5~3.2μm、精度it10~it8级的深孔。
1、硬质合金枪钻的结构硬质合金枪钻由钻头、钻杆、钻杆三部分组成(图1),钻头通常分为整体硬质合金、硬质合金镶片式、切削刃部分焊接cbn刀片整体硬质合金三种系列;钻头有单圆孔、双圆孔和肾形孔三种形式的冷却孔;钻头部分有小倒角,使钻杆外径小于钻头外径0.05~1mm,防止切削时摩擦已加工孔壁。
钻杆一般采用低碳或者低合金无缝钢管轧制成110~120°的v形槽,要求钻杆有足够的强度在小变形下提供钻削所需的扭矩;同时钻杆的有足够的韧性,以便吸收高速旋转所产生的震动。
2、硬质合金枪钻切削原理2.1.1钻头参数枪钻钻头的几何参数如图2所示。
其中α1为外角、α2为内角、α3α4分别为外刃第一、二后角、α5为钻尖后角、α6为内刃后角、α7与α2差值为油隙角、l为外刃宽度、d为钻头外径。
2.1.2受力分析枪钻钻头受力分析图如图3所示。
图3中f1为外刃法相力、f2为内刃法相力、fy1为外刃径向力、fy2为内刃径向力、fx1为外刃轴向力、fx2为内刃轴向力。
枪钻钻头的工作原理
嘿,你知道枪钻钻头是怎么工作的吗?那可神奇啦!就好像一个小勇士在材料里冲锋陷阵!
枪钻钻头啊,它就是专门用来打孔的利器。
你想想看,它就像是一个锐利的尖兵,直冲冲地往材料里钻进去。
比如说,你要在一块厚厚的金属板上打孔,这时候枪钻钻头就派上用场啦!它高速旋转起来,那速度,哇塞,快得惊人!这就好比是一阵旋风,呼呼地就把孔给钻出来了。
它为什么能这么厉害呢?这是因为它的设计很特别啊!它的头部尖尖的,这不就是为了能更容易地钻进材料里嘛。
哎呀,你再想想,如果它的头不是尖的,那得费多大劲才能钻进去呀!而且它的材质也很坚固,能抵抗住那么高强度的摩擦和压力。
这不就像一个坚强的战士,不管遇到什么困难都能勇往直前嘛!
在工作的时候,枪钻钻头就像是不知疲倦的小蜜蜂,嗡嗡地一直转。
操作人员握住它,就好像是将军指挥着小兵,让它往哪里钻它就往哪里钻。
这多有意思呀!
总之,枪钻钻头的工作原理真的很神奇,它为我们的各种加工工作立下了汗马功劳呢!难道你不想去试试看它的威力吗?。
枪钻倒锥设计的实验研究胡泽朝;张伟;郭永杰;王照鹏【摘要】倒锥是枪钻的一个非常重要的结构参数,它的设计直接影响到已加工孔的质量和枪钻的寿命.对于倒锥的设计应考虑许多因素,本文就从被加工孔的材料和枪钻的钻尖结构差异两个方面对枪钻倒锥的设计进行试验研究.得出了钻削灰铁HT250的枪钻的最合适的倒锥量,优化了枪钻的钻尖,提高了其钻削性能.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)029【总页数】2页(P59-60)【关键词】枪钻;倒锥;设计【作者】胡泽朝;张伟;郭永杰;王照鹏【作者单位】大连工业大学,辽宁大连 116034;大连工业大学,辽宁大连 116034;大连工业大学,辽宁大连 116034;大连工业大学,辽宁大连 116034【正文语种】中文枪钻是一种非常有效的深孔加工刀具,它的加工精度高:加工孔孔径尺寸精度能达到IT7~IT9;加工孔偏斜度≤0.5~1/1000;加工孔表面光洁度能达到Ra0.2~6.3um。
早已被广泛应用于各类零部件的深孔加工。
但是由于其钻削转速高,加工环境封闭,排屑难的特点,对于其钻尖几何结构的设计就要求更加严格、精细。
在枪钻的深孔加工过程当中,一般技术人员都会把提高钻削质量的焦点放在刀尖的几何结构上而忽视了刀头倒锥值的影响。
枪钻倒锥是指其刀头上副切削刃与已加工孔壁之间形成的夹角。
其大小的设置会直接影响已加工孔的质量。
倒锥太大会导致刀头外圆上的副切削刃棱边对已加工孔孔壁的支撑作用减小,一旦主切削刃出现受力不均等问题,加工孔中心就会偏离理想位置。
倒锥太小往往会导致刀具外圆与孔壁挤压力增加,枪钻的扭矩提高,甚至扭断枪钻。
实验用钻头代号分别为 1#、2#、3#、4#、5#。
其倒锥值分别为0.02/100、0.05/100、0.08/100、0.11/100、0.14/100。
钻头直径均为10.2mm,全长560mm。
实验用机床为C1640车床改装的深孔加工机床(带有内冷却系统)。