深孔钻床是刀具工作部分大都处于已加工表面的包围之中,因此,存在刀具的刚度、排屑、导向及冷却润滑等问题。深孔钻床的钻头的刚性差、钻孔时极易“引偏”,这是因为钻头直径受到加工孔的限制,且钻头一般较长,同时,(深孔加工)又要求在钻头上有尽可能大的容屑槽以利排屑,使得钻芯变细,因而刚性较差。由于钻头的刚性及导向性(钻孔时,钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触)均较差,两个主切削刃又很难磨得对称,径向力不能互相抵消,而且钻孔时首先与加工表面接触的是钻头具有很大的负前角的横刃,使钻头进入切削很困难,因此,钻孔时钻头极易发生“引偏”,致使所钻孔的轴线歪斜或孔径扩大、不圆等
10~20倍径深孔钻的规划及结构:
规划并制造出设计的深孔钻,该深孔钻属于内冷外排屑方法,切削液经过中空的钻杆内部,抵达钻头头部进行冷却光滑,并将切屑从钻头及刀杆外部的螺旋槽排出。该刀具**可加工20倍径的深孔,远超高迈特KUB深孔钻10倍径的加工规模。
该深孔钻由刀杆、钻头和刀柄组成。刀杆与钻头选用过定位刚性联接,由螺钉把两者紧固。
(1)刀杆:
刀杆为一体结构,经过杂乱的工艺加工完结,为深孔加工供给进深支撑。刀杆需求具有满意的强度、刚性,以便在较小的改变变形下,供给切削所需的转矩,一起又具有满意的耐性,减轻刀具高速旋转时发生的振荡。在确保刀杆具有满意的强度和刚性下,杆身两边的排屑槽、内部的水孔尽量做大,便于钻孔时的冷却光滑及切屑排出。在前期的工艺实验中,实验了40Cr、GCr15等资料,这两种资料制造的刀杆,运用中会呈现碎裂现象,初步分析发现刀杆的热处理硬度过高,在长时刻的振荡效果下,刀杆失效。后来,选用20CrMnTi,该资料是性能杰出的渗碳钢,经渗碳淬火后具有硬而耐磨的外表与坚韧的心部,具有较高的低温冲击耐性。经测定,本次制造的刀杆满意运用要求,渗碳层厚度在1mm左右,心部的热处理硬度在45HRC左右。
刀杆结构所示,其间,定心孔4为钻头供给中心定位,确保钻头坐落刀杆的正中心;定位面3为钻头供给端面定位,确保刀杆与钻头严密贴合;阶梯孔2经过此孔由螺钉,把刀头紧固于刀杆上;柄部1为削平刀柄,用来传递动力,该结构制造简略,与侧固刀柄联接便利。
(2)刀头:
定位销2与定位孔4合作;定位面1与定位面3合作;螺纹孔6将刀头紧固于刀杆上;中心钻头3固定于刀头的正中心,在初始加工的刃尖时,起定心效果;边际刀片4为规范刀片,由刀片螺钉紧固在钻头上,起切削效果,使得孔加工达到要求尺度。当边际刀片崩刃或磨损后,可在加工现场直接替换刀片;导向刀片5固定于刀头上,直径略小于边际刀片直径,在加工时起导向效果,确保后续加工。
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