基于枪钻的超深孔直线度误差分析与试验研究

由于深孔加工朝着长径比、高直线度等方面发展,所以对深孔直线度误差作进一步研究有一定的现实意义。从枪钻加工过程中的初始偏移量、导向套与枪钻间隙值、枪钻系统偏心三个方面,对枪钻深孔加工直线度误差产生的机理进行分析研究,并结合理论分析,提出了降低和控制深孔直线度误差的方法。通过对某批超深孔工件的试验,验证了所设计组合式导向套在改善深孔直线度误差方面的作用,并通过对导向条进行合适的刃磨,可缩小直线度误差的波动范围。     

提高枪钻孔加工直线度的方法

从枪钻的导向条布局出发,分析影响被加工孔直线度的因素。由于枪钻加工是在密闭环境下进行的,因此加工过程很不稳定,而枪钻走偏现象直接影响被加工孔的直线度,甚至造成工件报废。通过对加工过程中枪钻导向条进行受力分析,计算其在加工过程中的稳定度,建立Pro/E三维模型并进行ANSYS分析,得出在加工过程中稳定度最高的枪钻导向条布局参数,进行打孔试验并得到很好的效果。本文对提高小直径、大长径比的深孔直线度有实际意义。     

枪钻加工的导向套及结构实例

枪钻具有切削效率高、加工出的孔径精度高、直线度圆柱度好、表面粗糙度小等优点,可有效地取代钻、扩、铰深孔和浅孔的传统工艺。而枪钻加工的导向精度,则是保证其加工质量的关键因素。 1.导向套的作用 利用枪钻钻孔时,由于枪钻本身不带导向,而且枪钻钻尖又偏离钻头轴心线,在切     

加工曲轴油道孔的高效枪钻（下）

枪钻是靠偏于轴心线一边的内、外两个主切削刃以及副切削刃进行切削的,所以当钻头在钻削加工曲轴油道孔时,必须借助于导向钻模套引导。钻头进入曲轴油道孔后,便以已加工的孔作导向。因而能加工出直径尺寸精确和直线度较好的孔。导向钻模套必须与枪钻钻头精确配合,这样当枪钻钻头进入曲轴油道孔时,不至于使钻出的曲轴油道孔发生偏斜,或使钻出的曲轴油道孔直径超差。     

深孔加工刀具的切削力和孔圆度试验研究

深孔加工是一种封闭状态下的加工方式,加工过程中会发生很多影响加工正常进行的问题。所以,深孔加工过程中存在切削力不稳定和孔的形状精度差等问题。为了研究枪钻加工工艺参数对切削力和孔圆度的影响。本文采用硬质合金枪钻作为深孔加工刀具,通过对深孔钻削的切削力和孔圆度的试验研究,得到了钻削工艺参数和切削力、孔圆度之间的关系,经过分析得出了影响加工孔圆度的原因。这一研究对深孔加工过程中工艺参数的选择具有十分重要的作用。     

深孔加工刀具磨损的试验研究

深孔加工处于封闭或半封闭的状态下,加工过程复杂。因此,深孔加工过程中存在切削力不稳定、刀具磨损严重、刀具使用寿命低等问题。为了研究枪钻加工工艺参数对切削力和刀具磨损的影响,本文采用硬质合金枪钻作为深孔加工刀具,通过对深孔钻削的切削力和刀具磨损值的试验研究,得到了钻削工艺参数与切削力和刀具磨损之间的关系,经过分析得出了影响刀具磨损的原因。     

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。     

枪钻头部的结构形状

<正> ELDORADO枪钻加工深孔的直线度可达0.025/300mm,孔径偏差在±0.013之内,孔表面粗糙度均方根值可达0.1μm。该公司研制的枪钻,结构形式很多,尤其是钻头导向块布置形式与通常的标准型枪钻不同,本文仅就这方面的几个问题进行论述。一、枪钻头部主要受力分析枪钻是具有导向块的深孔加工刀具。在钻孔时,钻头上有三种作用力:即切削力、导向     

深孔钻削中的孔轴线偏斜机理与控制方法

深孔钻削中的孔轴线偏斜问题是目前仍存在的一个技术难题,为控制孔轴线的偏斜,提高孔轴线的直线度精度,降低废品率,研究了深孔钻削中孔轴线偏斜的机理,研究表明合理选择切削方式和刀具几何参数,努力提高钻杆刚度、导向套精度和被加工工件的质量,都能有效地控制钻头在钻孔加工中的走偏,提高深孔零件的几何精度和加工质量.     

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。     

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。     

挤压油膜阻尼器对深孔加工直线度的影响

深孔直线度误差是深孔钻削加工中的技术难题。为了提高深孔直线度和降低废品率,基于挤压油膜阻尼的工作原理设计了一种新型挤压油膜阻尼器,用于抑制深孔机床钻杆因转速过大造成的失稳。重点介绍了新型挤压油膜阻尼器的工作原理和系统动力学模型,并通过MATLAB仿真分析及试验验证,证实了新型挤压油膜阻尼器能够有效控制深孔的直线度误差。     

麻花钻建模和提高主切削刃直线度刃磨参数的研究

麻花钻的新标准规定了麻花钻的钻心厚度是变化的,根据麻花钻的截形在三维实体建模软件Pro／E中建立具有钻心厚度变化的麻花钻实体模型。磨损的麻花钻在刃磨时,偏心距与钻心厚度的量值关系会影响主切削刃的直线度,为此探求了提高直线度的刃磨参数及其调整值,以提高建模和刃磨精度。     

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。     

枪钻与麻花钻加工质量的对比研究

利用台式钻床和深孔加工机床分别对常用Q235钢、45钢和铝材进行孔加工试验。通过对孔表面质量的观测和粗糙度的检测,对比研究上述两种加工方法的表面质量。结果表明:麻花钻加工材料越软孔口毛刺越明显,枪钻加工软硬材料的孔口部都呈平整无毛刺。一般条件下,枪钻加工铝合金有色金属材料的孔表面粗糙度值Ra为0.9μm左右,麻花钻为1.6μm左右;枪钻加工碳钢材料孔的表面粗糙度值Ra为1.8μm左右,麻花钻孔的表面粗糙度值Ra9.6-5.6μm;对于不同硬度的碳钢,麻花钻加工孔质量变化明显,一般硬度高的质量较好,枪钻则变化不显著;相比有色金属,麻花钻及枪钻加工孔的质量都优于碳钢。     

Automated calculation of shaft flexure for a gun drill

For a gun drill, automatic calculation of the shaft’s parameters and flexure is proposed to prevent its contact with the surface of the hole being machined and so increase the tool life. A refined model of the forces and torque on the drill is employed.     

圆弧刃位置对新型枪钻切削性能的影响

引入群钻的圆弧刃,建立圆弧刃枪钻的几何数学模型和刃磨数学模型,研制了三支不同圆弧刃位置的枪钻。通过钻削45钢进行新型枪钻钻削试验,对加工孔表面质量进行对比分析可知,双圆弧刃枪钻加工表面质量较好。     

一种新型相交孔加工方法的研究与实践

在变速器上盖壳体的加工中,相交横孔一直是加工的难点。根据工件相交孔的特点,设计了带前导向的阶梯钻头和特殊结构的铰刀。钻头由锥柄麻花钻改进为阶梯钻,钻头前带有的导向钻,让开偏心量,相当于在实体上先钻导引孔定位,从而减少了由于刀具受力不均,引起的孔中心偏移,提高了孔位置度。改进后的铰刀大幅度提高了使用寿命,将本来难以加工相交孔的位置度和刀具寿命控制在合理的范围内,达到了预期的目的。