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大长径比微小直径深孔的加工长度边际问题及对应解决方法

日期: 2017-11-14    来源:陕西金石机械制造有限公司

  枪钻代表着先进、高效的孔加工技术。其中最主要的加工方向之一为加工直径40mm以内大长径比的深孔,常见的加工孔深为刀具直径的10-150倍。随着刀具和机床技术的进步,枪钻越来越多的应用于φ3mm以下的微小深孔的加工,目前我公司GSM系列枪钻机床涉及的最小加工直径为φ0.7mm。在油泵油嘴、医疗器械、模具司筒、特种刀具、液压等行业的零件加工中,枪钻体系均为小直径深孔及精密浅孔的典型加工手段。目前在特种刀具水冷孔、手术器械及模具司筒等零件的加工中,超大长径比的微小直径深孔较为常见。

  

德国TBT整体硬质合金枪钻(φ1.4mm;φ1.7mm)

  

我公司机床医疗器械行业用户创生医疗、厦门大博等的微小直径深孔零件---钛合金骨钉

  

我公司机床用户大连盘起工业等加工零件---模具司筒

  在枪钻加工中,加工随加工孔长径比的增长、直径的减缩,难度会不同程度增大。因枪钻系统加工原理、自动强制排屑的需要及独特的工艺结构,在极大长径比深孔的加工中对刀具刚性、切削液压力流量、机床辅助机构零长度等加工要素均有极高的要求。尤其在φ3mm以下孔时的表现尤为突出。      数据表明相同直径的微小深孔,在同等压力水平下,通过枪钻钻杆冷却通道到达切削区的切削油单位时间流量,在超过正常的加工钻深条件下(大于长径比40倍)会出现非线性的大幅下降,仅为正常水平的60%-70%,对加工过程中的断屑、排屑及刀具润滑均有较大的不利影响。

  在加工直径<φ3mm时,尤其在加工φ2mm以下孔时,通常的极限加工深度为长径比30-40倍左右,使用刀具均为进口品牌无焊接工艺的整体硬质合金枪钻(刀头、刀杆均为硬质合金),刀具允许的钻杆最大无支撑悬长通常为刀具直径的60-80倍左右。

  在加工直径<φ3mm时,如涉及更大的加工深度情况下,为了加工可以获得更好的安全性及可靠性,建议如下:

  1、可考虑双向对进加工或二次装夹调头加工至图纸深度尺寸

  2、采用整体硬质合金枪钻,分二级钻削,降低第二级长刀具的加工难度;

  3、保证加工时良好的材料组织均匀性和一致性,可以大大提高刀具使用寿命及加工效率,降低刀具意外折损率;

  4、在现有工艺及技术条件下,目前全球可以订制的通体硬质合金刀具的最大刀杆有效长度(不含无排屑槽及加强段)存在较大的限制,如φ1.5mm不会超过500mm,这也成为限制其最大钻深的一个重要条件,且应未有大批量订制与加工范例;

  5、需采用专用机床,通过特殊的机床中箱体及驱动柄结构设计,保证尽可能小的刀杆有效长度。

  在加工直径≥φ3mm时,通常的极限加工深度一般为长径比150倍左右,使用刀具均为焊接式硬质合金枪钻,钻杆支撑距离通常为刀具直径40倍左右。对该规格以上孔的加工,则可订制高品质的焊接式枪钻,采用钻深对应规格的刀具,利用钻杆支撑架,一次加工至要求尺寸深度。

 

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