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深孔鉆BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構

發(fā)布日期: 2011-5-6 17:45:43
內容摘要:
BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構,它是在單刃內排屑深孔鉆的基礎上改進(jìn)而成,其切削刃呈雙面錯齒狀,切屑從雙面切下,并經(jīng)雙面排屑孔進(jìn)入鉆桿排出孔外。BTA 深孔鉆切削力分布均勻,分屑、斷屑性能好…

BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構,它是在單刃內排屑深孔鉆的基礎上改進(jìn)而成,其切削刃呈雙面錯齒狀,切屑從雙面切下,并經(jīng)雙面排屑孔進(jìn)入鉆桿排出孔外。BTA 深孔鉆切削力分布均勻,分屑、斷屑性能好,鉆削平穩可靠,鉆削出的深孔直線(xiàn)性好。1 BTA 深孔鉆的結構特點(diǎn)BTA 深孔鉆具有以下結構特點(diǎn): 刀體上分布有外刃刀片、中刃刀片、內刃刀片、導向塊和雙面排屑孔,并通過(guò)刀體上的淺牙多頭矩形螺紋與空心鉆桿聯(lián)接。 鉆芯部分由內刀刃代替了麻花鉆的橫刃,從而克服了麻花鉆橫刃較長(cháng)、軸向阻力較大的缺點(diǎn);

由于鉆芯相對于鉆孔軸心線(xiàn)偏移了一段距離,加工時(shí)鉆芯處刀刃低于中心處刀刃,因此會(huì )形成一個(gè)導向芯柱,使鉆頭具有較好的導向性,鉆孔時(shí)不易偏斜,該導向芯柱增長(cháng)到一定長(cháng)度后會(huì )自行折斷并隨切屑一起排出。 主刀刃采用非對稱(chēng)的分段、交錯排列形式,可保證分屑可靠,并避免用整體硬質(zhì)合金刀片磨削卷屑槽、分屑槽時(shí)易產(chǎn)生裂紋的情況。

圖1 BTA深孔鉆鉆孔時(shí)形成的導向芯柱 刀片材料可采用幾種不同牌號的硬質(zhì)合金,以適應各部分結構對耐磨性和強度的不同要求,如鉆芯部分切削速度低、切削力大,在切屑擠壓作用下易發(fā)生崩刃,可選用韌性較好的硬質(zhì)合金刀片;鉆頭外緣部分則可選用耐磨性較好的硬質(zhì)合金刀片。2 BTA 深孔鉆的加工原理圖2 所示為BTA 深孔鉆在普通車(chē)床上的工作情況。

被加工工件由車(chē)床大拖板上的V形鐵定位并用螺栓壓板夾緊。鉆孔加工時(shí),鉆桿由主軸內的專(zhuān)用夾頭夾緊并在主軸帶動(dòng)下旋轉,工件則由大拖板帶動(dòng)作進(jìn)給運動(dòng)。機床工作臺上安裝了進(jìn)液器,并通過(guò)O形密封圈與工件左端面密封連接。加壓切削液由進(jìn)液器的進(jìn)液口注入,經(jīng)過(guò)鉆桿外徑與孔壁間的縫隙流入切削區,對刀具進(jìn)行冷卻,切屑隨同切削液一起由鉆桿內孔通過(guò)專(zhuān)用夾頭的出液口從排液箱排出。

切削液可采用濃度5%的乳化液;切削用量可選用V=60~90m/min,S=0.035~0.23 mm/r。由于鉆桿細長(cháng),容易變形,因此在機床導軌上安裝了活動(dòng)中心支承,可對鉆桿的任意位置進(jìn)行支承。進(jìn)液器與大拖板通過(guò)聯(lián)接板聯(lián)接,并隨工件一起作進(jìn)給運動(dòng)。

1.排液箱 2.鉆桿 3.中心支承 4.進(jìn)液器 5.進(jìn)液口

6.工件 7. 聯(lián)接板 8.V形鐵 9.大拖板

BTA深孔鉆在普通車(chē)床上的加工示意圖3 深孔加工要點(diǎn)由于深孔加工具有不同于普通孔加工的特點(diǎn)和不利因素,因此在使用BTA深孔鉆加工時(shí)應注意以下幾點(diǎn): 深孔加工無(wú)法直接觀(guān)察刀具切削情況,因此加工時(shí)只能通過(guò)聽(tīng)聲音、看切屑、觀(guān)察機床負荷及切削液壓力等方法來(lái)判斷排屑及刀具磨損狀況。 深孔加工散熱困難,必須采用有效、可靠的切削熱冷卻方式。

深孔加工排屑困難,如發(fā)生切屑阻塞極易損壞刀具,因此必須合理選擇切削用量,保證斷屑可靠、排屑通暢。 深孔加工時(shí)孔易發(fā)生偏斜,因此在刀具及進(jìn)液器結構設計時(shí)應考慮導向裝置與措施。 深孔加工時(shí)鉆桿長(cháng)、剛性差、易振動(dòng),將直接影響加工精度及生產(chǎn)效率,因此合理選擇切削用量十分重要。在以上諸問(wèn)題中,以排屑、導向和冷卻最為重要。這幾個(gè)問(wèn)題解決好了,既可保證鉆孔精度,又能延長(cháng)刀具壽命、提高加工效率。因此,在深孔加工中可視具體加工要求采取以下工藝措施: 鉆孔前先預鉆一個(gè)與鉆頭直徑相同的淺孔,引鉆時(shí)可起到導向定心作用。

加工直線(xiàn)度要求較高的小孔時(shí)這一步驟尤其必要。 安裝、調試機床時(shí),盡可能保證工件孔中心軸線(xiàn)與鉆桿中心軸線(xiàn)重合。 根據工件材質(zhì)合理選用切削用量,以控制切屑卷曲程度,獲得有利于排屑的C形切屑。加工高強度材質(zhì)工件時(shí),應適當降低切削速度V。進(jìn)給量的大小對切屑的形成影響很大,在保證斷屑的前提下,可采用較小進(jìn)給量。

為保證排屑、冷卻效果,切削液應保持適當的壓力和流量。加工小直徑深孔時(shí)可采用高壓力、小流量;加工大直徑深孔時(shí)可采用低壓力、大流量。 開(kāi)始鉆削時(shí),應首先打開(kāi)切削液泵,然后起動(dòng)車(chē)床,走刀切削;鉆孔結束或發(fā)生故障時(shí),應首先停止走刀,然后停車(chē),最后關(guān)閉切削液泵。4 深孔加工實(shí)例在材質(zhì)為27SiMn、外徑f100mm 的工件上鉆削孔徑f20±0.2mm、深度1500mm 的深孔,孔壁表面粗糙度要求Ra1.6μm。選用成都深孔加工中心生產(chǎn)的BTA深孔鉆(f20)進(jìn)行加工,刀片牌號YT798,鉆桿材質(zhì)45鋼(調質(zhì)處理,HB240~280);選取切削用量:V=60m/min,S=0.21mm/r;

切削液選用5%乳化液,切削液壓力2.5MPa/m2,液壓泵流量80L/min。 加工注意事項: 工件端面應與工件軸心線(xiàn)垂直,以保證端面密封可靠; 正式加工前在工件孔位上預鉆一個(gè)f20mm 淺孔,引鉆時(shí)可起導向定心作用; 為保證刀具加工壽命,最好采用自動(dòng)進(jìn)給走刀; 進(jìn)液器、活動(dòng)中心支承中的各導向套如有磨損,應及時(shí)更換,以免影響鉆孔精度。對BTA深孔鉆的長(cháng)期使用實(shí)踐表明,工件材質(zhì)對深孔鉆削質(zhì)量及加工效率影響較大,其中27SiMn 材料的可加工性最好,45鋼材料次之;40Cr材料較難加工,不易形成C形切屑,容易造成鉆桿堵塞、鉆頭損壞,因此加工40Cr材料時(shí)可預先進(jìn)行調質(zhì)處理(HB240~260),以降低加工難度。鉆削加工時(shí)應注意觀(guān)察刀具各刀刃后角的磨損情況,當后角磨損量超過(guò)0.3mm 時(shí),應重新刃磨或更換新鉆頭,如繼續使用,會(huì )導致切削力增大,造成鉆桿堵塞,刀具損壞。


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