大直径可转位钻头钻削过程力学研究

从生产实际需要出发,分析了新型钻头大直径孔加工中的加工特点和适用范围;从结构和材料入手研究探讨新型钻头在大直径孔加工中的关键技术;根据新型钻头切削部位在钻削过程的加工特性不同划分为两个阶段,形成独有的加工模型;通过对新型钻头切削刀片的力学分析和理论计算,揭示其定心原则,给出分屑槽的设计公式,为进一步研究大直径孔加工中所...     

装配式硬质合金钻头

<正>Krupp Widia公司生产镶硬质合金刀片的新系列装配式钻头.钻头的直径范围为14～25mm,钻削深度达3.5倍直径,直径25mm的柱柄可提高钻头的刚性.钻头镶有正负前角特殊刀片,这可保证钻头即使在垂直状态下以极限允许钻孔深度工作时,也能有效地排屑.刀片上作有33型断屑槽,适于加工中碳钢、马氏体和铁素体不锈钢、低碳钢和铸铁.钻头的中心切削刃和圆周切削刃是由一些带有等离子体涂层的WIDAPLAS TPC35(加工钢和铸铁)或WIDIA THM(加工有色金属)型相同的刀片形成的.     

TA15钛合金深孔钻削试验研究

以难加工材料TA15钛合金为研究对象,采用正交试验设计方法,研究内排屑深孔钻削钻头断屑槽圆弧半径、机床主轴转速和进给量在钻削过程中对切屑形态的影响规律.试验表明:钻头断屑槽的圆弧半径是影响切屑形态的主要因素,机床主轴转速和进给量为次要因素;优化后的工艺参数选取断屑槽圆弧半径为0.8 mm,主轴转速为255 r/min,...     

硬质合金可转位内冷却浅孔钻

在金属切削中钻孔刀具仍以高速钢麻花钻为主,效率低,切削速度只有20～30m/min。随着可转位刀片和涂层工艺的发展,国外在七十年代中期发展了可转位浅孔钻头(即V型钻头)。目前,美国、瑞典、西德、日本、英国和苏联等国对浅孔钻头都有自己的产品,结构各有特色,刀片有四边形、三边形和凸三边形等,它们大都带孔和带断屑槽,排屑槽的形状大都是直沟的,直径范围一般为φ20～φ60mm,长度是直径的3倍。     

深孔加工钻头排屑研究及CAD设计

深入分析了深孔加工用的钻头对排屑的需求,通过受力分析,给出了钻屑的产生过程以及钻屑对钻头工作的影响.根据钻头的工作机制,结合非自由切削的基本特征,运用最小能量的原理进行了深孔钻头的设计.并对所设计的钻头进行了排屑向量的计算,得出了排屑向量关系式.最后再对其进行排屑干涉和排屑协调分析,得出了钻头主刃部分的非自由度系数设计步骤.     

断屑槽槽型在控屑过程中对刀具振动的影响

通过ABAQUS有限元软件分别对梯形、直线圆弧型和梯形双槽结构断屑槽刀具切削Ti6Al4V钛合金材料进行三维切削仿真,并分析其切削力的波动,得到断屑槽槽型在控制切屑卷曲过程中对刀具在主运动方向、进给方向和切削深度方向振动的影响。经过仿真发现,梯形、直线圆弧型和梯形双槽结构断屑槽在控制切屑卷曲的过程中对刀具振动的影响各不相同。三种槽型结构中,梯形断屑槽刀具的振动最弱,直线圆弧型断屑槽刀具的振动最强。     

新型无横刃深孔麻花钻的结构特点及刃形分析

本文所介绍的对称排屑槽麻花钻(图1)和不对称排屑槽麻花钻(图2)是西安石油学院孔加工课题组的两项专利。两种钻头都是用来钻削深孔的,前者可以有横刃,也可以无横刃,后者没有横刃。钻削轴向力小;容屑空间大;一般可以钻削(5～20)d_0(d_0为钻头直径)的深孔,一次钻通,中途不需退钻排屑,有四条棱带,导向良好,排屑顺畅,冷却液可通过冷却液输送槽进入切削刃部,冷却效果好,钻头经久耐用;钻孔质量良好。现将这两种钻头的结构特点及刃形介绍如下:     

切断刀的正确使用

切断刀主要用在卧式和立式车床、回轮和转塔车床、自动和半自动车床、数控车床以及车削中心上切断杆料,也可用于切槽、切左右端面、倒角等工作。切削过程中,切削区排屑困难,冷却不足,刃宽较窄（通常刀头宽度B=0．6√d,式中d为被切工件直径,单位为mm）、刀头厚度小而伸出臂长,其强度、刚性、散热及切削条件差,     

BTA深孔钻喉部结构的数值优化研究

针对深孔切削加工进行时,排屑效率低与钻头喉部易堵屑的问题,对BTA冷却系统冷却液出口断面速度,以及冷却液在钻头喉部的流动过程与特性进行了研究,基于计算流体动力学(CFD)与射流卷吸效应,提出了一种新型的BTA深孔钻头喉部结构。对加工时的压强和流量参数进行了分析后,修订了有限元冷却液模型的湍流强度和耗散速率,在此基础上进行了两种钻头喉部结构的排屑能力对比试验,测量了冷却液系统的冷却液出口断面流出平均速度。研究结果表明:实验时,新型喉部结构的直径38 mm BTA深孔钻头所组成的冷却系统,其冷却液出口断面流出的平均速度提高12.6%;同时,冷却液系统整体的排屑能力也得到了提高。     

用外排屑喷雾冷却钻削深孔

欲实现钻削深孔自动进给连续加工必须耍解决排屑和钻头的有效冷却问题,目前采用高压油为介质,并以高压油的循环流动带走切屑和切削热,即可达到排屑和冷却钻头的目的。本文所述的外排屑喷雾冷却深孔钻是以含雾压缩空气为介质,并以气压排屑,还靠冷却液雾滴及其汽化作用吸收切削热同样能达到排屑和冷却钻头的目的。这种方法适用于钻削直径大于30mm的深孔,所用的工艺装备较为简单,冷却效果好,互保证断屑的前提下排屑可靠,并且无需大的技术改选,就可在普通车床上加工,为我国正在发展中深孔加工技术提     

小直径深孔振动钻削钻头的研究

分析了小直径深孔振动钻削对钻头的要求；设计了一种新型内排屑深孔钻头；分析了该钻头的结构和刃磨特点，进行了振动钻削试验。试验表明，合理匹配切削参数和振动参数，可实现断屑可靠且排屑顺畅，能钻出尺寸精度高、表面粗糙度参数值小、直线度较高的深孔。分析了用新型钻头进行振动钻削提高工艺效果的原因，表明该种钻头具有良好的工艺性能。     

断屑槽结构对Inconel 718镍基高温合金切削温度的影响研究

镍基高温合金强度高,在切削过程中产生的温度较高。基于ABAQUS有限元软件建立Inconel 718镍基高温合金三维切削仿真模型,通过单因素实验法研究断屑槽槽型结构对切屑形态与切削温度的影响。结果表明,不同断屑槽结构对切屑形态影响较大,并影响刀尖温度与最大切削温度。其中,梯形断屑槽与直弧形断屑槽相较于圆弧断屑槽与折线形断屑槽在断屑能力与切削温度等方面表现更优秀,这两种断屑槽刀具断屑及时,最大切削温度较低,切削温度变化较为平缓,更有利于提高工件表面质量和延长刀具使用寿命。     

钻头工作部位防断方法

进行小直径深孔钻削加工时,扭断钻头的现象时有发生,其扭断部位多发生在钻头的工作部。如我厂生产的解放牌CA-10C型气缸体,其凸轮轴孔油道直径为7.6mm,深度为210mm,在用φ7.6mm接长钻头钻削加工中,由于钻头排屑不畅,或钻头切削刃磨损及机床进给量不稳定等原因,常常造成钻头工作部扭断,残留在油道深处的钻头工作部若不能取出,则造成整台缸     

扩孔钻结构的改进与设计

在不同切削材料、不同切削参数条件下,为提高扩孔钻的切削性能,其结构需要随之改变。提出由三段相互相切的圆弧构成扩孔钻容屑槽型。根据扩孔钻的切削特点和排屑要求,三段圆弧分别由切削圆弧、卷屑圆弧及容屑圆弧构成;切削圆弧构成的切削刃前角可根据被加工材料与切削参数的不同任意选取,刃瓣宽度根据扩孔钻的外径和强度取值,扩孔钻的芯径依据容屑槽需要的空间大小及扭转强度的要求确定。此结构根据加工材料特性选取所需要的前角、芯径、刃宽等参数,不会改变切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧两两相切的槽型设计。与直线切削刃相比,圆弧切削刃轴向力和扭矩低,所提出的结构既可以保证扩孔钻切削刃强度,又有足够的容屑空间,切屑容易卷曲并折断,避免了切屑碰伤已加工表面,且排屑流畅。对改进的扩孔钻结构,应用计算机仿真容易设计出扩孔钻槽铣刀刃形,以方便扩孔钻的设计、检验、制造。     

T—MAX U——强力型钻头

<正> 瑞典山德维克公司新近研制成功一种强力钻头和套料钻,简介如下: (1) 强力型T—MAX U短钻头这种短形强力钻头,具有极高的刚性。加工孔径为17.5～25毫米,这种刚性是由于排屑槽的特殊设计而获得的。钻头底部由大的R与抗弯强度较高的锥柄组成,专用于加工深度为直径1.5倍的孔。导套的夹头与钻头沟槽重合夹紧,这样可在更换刀具时保持固定的位置,并可稳定地传递扭矩。另外,这种新型钻头有4个供油孔,因此可有效地进行冷却;为了使切屑顺利排出,可向切削刃附近供给充分的切     

环孔钻头

为了扩大环孔钻头的使用范围,建议采用万能定心装置、各种直径钻头固定在一个尾柄上的装置以及用于直径为120～1500mm以上的轻便廉价的钻头结构。在环孔钻头(苏联发明证书号1616794)内规定有可卸式万能快卸定心部件,其以不大紧度安装在钻头管体的斜槽内。带排屑槽3和切削齿4、5的管体2     

自锁式可换头钻头的设计

基于钻削加工理论、弹性理论和自锁技术,并结合整体式钻头和现有可换头钻头的结构,设计了一种新的自锁式可换头钻头.深入解析了其刀头的结构特点,并验证了刀头结构快速安装和锁紧的可行性和合理性.这种新型自锁式可换头钻头的刀头设计对可换头钻头的研究和开发具有参考作用和实用价值.     

MS 型断屑槽挡墙对车削力的影响及参数优化

为研究硬质合金刀具断屑槽挡墙对车削力的影响及参数优化,选用刀片BO6020的MS型断屑槽,以钛合金为研究对象,基于ABAQUS有限元软件建立三维切削仿真模型。首先采用单因素实验法分析研究断屑槽挡墙的高度、倾斜角度及最小槽间距对切削力的影响,后采用正交实验法研究以挡墙的高度、倾斜角度及最小槽间距作为优化变量进行参数优化。结果表明:在实验参数的范围内,切削力随着倾斜角度的增大先趋于稳定再逐渐增大,随挡墙高度和最小槽间距的增大先减小而后趋于稳定;最小槽间距对切削力的影响最大,倾斜角度次之,对切削力影响最小的是挡墙的高度。当最小槽间距为0.4 mm,倾斜角度为45°,挡墙高度为0.3 mm, MS型断屑槽切削的性能更好。     

喷吸钻加工深孔的实践

在机械加工中,深孔（一般 L/D>10以上）加工是较难解决的工艺问题,尤其对粗糙度、精度均有一定要求的内孔,更为困难。若用麻花钻加工深孔,当钻到一定深度时铁屑塞满容屑槽,需不断退出钻头排屑。这样,既不能实现连续切削,同时进刀量小、效率低,而且如果操作不当,钻头还会扭断。     

两种高效率车刀

ISCAR公司开发的两种新型车刀 ,商品名为“HELITURN”和“FEEDTURN”。HELITURN车刀的主要特点 :①刀片厚度较大 ,采取纵向安装 ,可进行稳定的强力切削 ;②刀片为侧面夹紧 ,排屑流畅 ;③断屑槽由成型机压制成形 ,可减小切削力 ,且便于排屑 ;④加工效率高 ,纵向最大切深 8mm ,最大进给量 1 2mm/r ,端面方向最大切深 4mm ,最大进给量0 4mm/r。FEEDTURN车刀的主要特点 :①刀片纵向安装 ,切削稳定 ;②切屑厚度薄 ,有利于减轻切削刃承受的负荷 ,可进行大进给量切削 ;③纵向最大切深 2 4mm ,最大进给量2 4mm/r;端面方向最大切深…