深孔加工的三個(gè)主要問(wèn)題和解決辦法

2021-03-09

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深孔加工是一種重要的加工方式,約占機(jī)械加工作業(yè)的三分之一。參與過(guò)孔加工的朋友可能都知道，用立式加工中心進(jìn)行孔加工是最普通的加工方法，而深孔加工由于要求比較高,很多設(shè)備都無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的加工要求。筆者在工廠(chǎng)里，就見(jiàn)到過(guò)這樣的一個(gè)情況：鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)，冷卻潤(rùn)滑液在沒(méi)有采用特殊裝置的情況下，很難輸入到切削區(qū)，繼而導(dǎo)致刀具耐用度降低，排屑非常困難。

在長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，我們找到了解決深孔加工的三個(gè)主要問(wèn)題：排出鉆屑且不能損傷工件表面;采用冷卻液來(lái)保持鉆具與工件的冷卻效果;以及使加工周期最小化。除此之外，還包括加工精度，重復(fù)定位精度及表面粗糙度等因素。通常來(lái)說(shuō)，深孔是由孔的直徑與深度的比例來(lái)定義的，習(xí)慣上將大于等于5:1的認(rèn)為是深孔加工。深孔加工涉及的領(lǐng)域非常廣，越來(lái)越受到人們的重視。

通常來(lái)說(shuō)，利用立式加工中心有兩種深孔加工方法。一種采用均分退刀深度來(lái)達(dá)到最終的深度。另一種是不同的退刀深度，每次的深度逐步遞減。首先，退刀排屑并不只限于深孔加工，在每次退刀中，即使只有很小距離，它也能起到折斷鉆屑的作用，從而排除了鉆屑落入孔內(nèi)的問(wèn)題。退刀排屑的時(shí)間決定了鉆屑的長(zhǎng)度，去除纏繞在刀具上的鉆屑通常被稱(chēng)作“天使的頭發(fā)”。這些鉆屑會(huì)令冷卻液隨著它從孔內(nèi)排出，使鉆頭上的熱量聚集而引起刀具的過(guò)分磨損。這種情況最終會(huì)導(dǎo)致刀具徹底損壞。深孔加工與退刀排屑的缺點(diǎn)是花費(fèi)了太多的時(shí)間來(lái)完成每個(gè)孔的加工。

在這種方法上，其時(shí)間將用在刀具的進(jìn)刀與快速的退刀，再快速地退回和進(jìn)刀。以一次退刀排屑的周期所需時(shí)間乘以被加工孔數(shù)再加上延誤的時(shí)間。即使每個(gè)孔只增加幾秒鐘，鉆孔效率也大大降低了。在工序多的產(chǎn)品加工中，這種低效率會(huì)成為生產(chǎn)加工的嚴(yán)重制約。

另外，切削液一般選用1:100的乳化液或極壓乳化液;需要較高加工精度和表面質(zhì)量或加工韌性材料時(shí)，選用極壓乳化液或高濃度極壓乳化液，切削油的運(yùn)動(dòng)黏度通常選用(40℃)10～ 20cm2/s，切削液流速為15～18m/s;加工直徑較小時(shí)選用黏度低的切削油;要求精度高的深孔加工，可選用切削油配比為40% 極壓硫化油+40% 煤油+20%氯化石蠟。