枪钻加工渗碳钢20Cr深孔时断屑性能的改进

在渗碳20Cr上加工细长孔时存在的主要问题是:散热困难和排屑不通畅。在分析了实际加工条件和被加工材料的特点后,优化了原有几何参数。经过在该材料上大量加工细长孔后,设计出一种新型枪钻。经试验验证:能够改善散热并使得切屑顺利排出,刀具寿命也因此延长了两倍。本文介绍了试验过程以及加工过程中对渗碳20Cr钻削断屑机理的进一步分析。     

难加工材料枪钻加工技术研究

深孔加工是机械加工领域的重要分支,在钛合金、沉淀硬化不锈钢等难加工材料的深孔加工过程中,存在加工表面质量差、刀具崩刃、磨损严重和断屑排屑困难等问题。枪钻是深孔加工领域发展最早、应用范围最广的深孔加工刀具之一,其几何结构特殊,在深孔加工中具有加工质量好、效率高、直线度好等特点。本文介绍了枪钻的主要结构及受力情况,分析了枪钻的切削加工过程及其断屑条件,通过对切屑、切削力和切削温度的研究,得到了刀具、工艺参数以及切屑对加工质量和刀具磨损的影响规律。最后以两种典型的难加工材料为代表,分析了难加工材料深孔加工的特点。研究结果对难加工材料的枪钻深孔加工具有重要的指导意义。     

基于数控加工中心深孔加工的枪钻应用技术探析

深孔加工在实际生产加工中较为常见,由于要求过高,很多设备都不能满足要求。枪钻技术凭借诸多优势在此方面颇为适用。首先对枪钻的构成及工作原理做了简单介绍,然后从应用条件、实例分析以及排屑问题几方面对枪钻的实际应用进行了分析。排屑在钻孔中极为重要,使用枪钻加工时,务必要做好排屑工作。     

枪钻断屑新法

枪钻是一种加工深孔特别是小深孔比较有效的刀具。钻深孔在钻削过程中的断屑,排屑问题尤为重要。 根据枪钻的工作过程可知(图1),切削液从刀杆和刀头的油孔进入切削区,以冷却和润滑刀具,并把切屑经刀杆上的V形槽冲出。     

新型外排屑负压抽屑系统

负压抽屑系统已成功地应用到内排屑深孔钻削中,通称DF系统。它是在继承BTA钻(单管内排屑深孔钻)和双管喷吸钻二者优点的基础上研制出来的一种深孔钻削系统。内排屑深孔钻削系统由于其排屑结构上的限制,不适用于小直径深孔(φ10mm以下)加工。对于小直径深孔,一般使用外排屑深孔钻,枪钻即为其代表。由于孔径较小,再加上新材料及难加工材料的出现,排屑就成为一个难题。排屑效果直接影响到孔加工质量和刀具耐用度,排屑不好,产生憋屑,造成钻头扭断和工件损坏,以至于小深孔钻削成为许多厂的卡脖子工序。为了解决这个难题,我们将负压抽吸原理应用到外排屑系统中,研制出了外排屑负压抽     

枪钻在数控车床上的深孔加工应用

结合实际生产加工过程中遇到的典型实例,阐述了枪钻在数控车床上的深孔加工的应用,包括枪钻加工的原理、枪钻的结构、枪钻的失效模式和枪钻的断屑效果等,应用实例表明：枪钻具有加工精度高、加工时间短、钻头寿命高、排屑好的特点,尤其应用于数控车床上,相对应用于专用的枪钻设备来说,所需的工装夹具少、备件少,成本低。     

BTA深孔钻设计技术

分析了BTA深孔钻工作原理和钻削特点,根据深孔加工中常见断屑、排屑困难的问题,分别从结构、刀具材料、导向块、分屑和断屑等方面进行了详细研究,提出了BTA深孔钻的结构设计要点、刀具材料的选择原则、导向块合理设计与分布原则,并简单阐述了切削速度和进给量对断屑形成的影响。     

枪钻在数控加工中心上应用探索

介绍了枪钻的结构特点以及加工时数控机床所需具备的硬件要求,通过对不同材料或直径枪钻切削参数的合理选择及计算,能有效地解决在数控机床上完成深孔加工时的排屑、冷却和钻孔轴线歪斜等问题。     

加工银铜合金枪钻切削参数优化

铜合金具有优良的延展性和韧性,钻削加工时产生的切屑很难折断,不易排出,对深孔加工来说是典型的难加工材料。国内某发动机有限公司零部件生产线采用枪钻加工银铜合金深孔,针对加工中出现的断屑困难问题,本文通过优化切削参数,解决了刀具加工中断屑排屑困难问题,并总结出切削参数与切屑形状的关系,为银铜合金深孔加工参数选择提供参考。。     

不同涂层硬质合金钻头的切削性能研究

分析了硬质合金钻头在加工40Cr时的切削加工过程,从中比较了不同涂层材料的硬质合金钻头对被加工材料的切削性能及寿命。总结了加工40Cr时最为优化的涂层材料,从而提高刀具寿命和被加工件的表面光洁度,改善断屑和排屑。     

Ti6Al4V钛合金枪钻加工的切削力试验研究

钛合金在深孔加工过程中存在刀具磨损严重和加工表面质量差等问题。本文采用整体硬质合金单刃枪钻作为深孔加工刀具,通过对刀具结构的分析和对Ti6Al4V钛合金深孔钻削的切削力试验研究,得到工艺参数对切削力的影响规律,结合制孔的表面粗糙度,优化了钛合金枪钻加工工艺参数。同时,通过刀具的磨损分析得到了钛合金枪钻加工过程中刀具的主要磨损形式。     

高速钢麻花钻的磨损试验研究

麻花钻是实现孔加工的重要工具,然而切削刃口的快速磨损是制约钻孔质量和钻头寿命的重要因素。基于产品抽样钻孔试验与正交试验,本文对高速钢麻花钻的磨损、破损等失效形式进行了综合分析,探讨了以钻孔直径为评价指标时的孔加工数量与孔径的关系,并对麻花钻磨损的关键影响因素进行了正交试验研究。结果表明,麻花钻磨损与破损形式主要有主切削刃前刀面与后刀面磨损、横刃磨损、刃带磨损、外圆转角磨损、崩刃等;切削速度对麻花钻磨损影响最大、进给量次之、孔深影响最小;此外,随着加工孔数量的增加,孔径呈减小趋势。     

提高加工不锈钢微钻寿命的试验研究

微钻由于直径很小所以在加工过程中常常遇到排屑不顺利、磨损严重、崩刃、甚至断刀等问题,严重的影响了刀具的使用寿命。在加工不锈钢时情况更严重。本试验通过对微钻钻尖的几何参数优化,显著改善了微钻的钻削情况,从而提高了微钻的使用寿命。本文介绍微钻钻尖的几何参数优化、实验过程、结果,以及对不锈钢钻削机理的初步认识。     

一种提高棒料多孔深孔加工精度的回转夹具

采用枪钻加工深孔,其直线度偏差控制较难。直线度为0.5mm/m以内的深孔多采用工件旋转的方法加工。现行的加工方法是在改造的车床或单轴深孔钻床上进行深孔加工。其不足在于:当被加工工件上有多个平行深孔时,各孔轴线与枪钻轴线的调整较麻烦,不利于保证多个深孔的加工精度。本回转夹具通过快速调整定位块和夹紧块在夹具体中的位置,使棒料待加工深孔的回转轴线与枪钻的中心线保持同轴,此组合夹具能有效提高棒料多孔深孔的加工精度。     

深孔钻削时的力学特性分析

以枪钻为例，分析了深孔钻削时刀具的受力状况，给出了深孔钻的力学模型和求解方程，提出了一种测量和计算相结合求解切削力分量的方法。     

Effects of geometric structure of twist drill bits and cutting condition on tool life in drilling 42CrMo ultrahigh-strength steel

To investigate the influence of the geometric structure of coated cemented carbide twist drills on the drill tool life, drilling experiments of 42CrMo steel were carried out at various cutting parameters. The geometric structure parameters of the specially manufactured drill bits were designed by the multifactor orthogonal experiment method. The effects of cutting edge preparation, drill point geometry, and flute geometry on the tool wear were investigated by the range analysis and variance analysis. And their effects on chip pattern were also studied. Then the influence of cutting parameters on the tool life was investigated. Based on these investigations and extending the tool life, the optimized geometric structure was the honed cutting edge with a radius of 0.06 mm and conventional conical flank, and the corresponding cutting parameters were 80 m/min and 0.18 mm/rev. At last, the tool wear characteristics were discussed and the main wear mechanisms were abrasive wear, adhesive wear, coating exfoliation, and tipping.     

CFRP与钛合金叠层制孔钻头横刃结构优化

针对碳纤维复合材料(CFRP)与钛合金夹层结构制孔过程中加工质量、制孔效率与钻头寿命低等问题,以钻头的横刃结构为主要研究对象设计试验方案,对钻头横刃结构进行优化,以提高加工质量、制孔效率与钻头寿命。结果表明:优化后的横刃结构加工性能优于普通"X"形钻头横刃结构,不论是碳纤维复合材料部位还是钛合金部位轴向切削力明显减小。