噴吸鑽在大批量孔加工中的應用

   時間:2014-03-13 23:54:26
噴吸鑽在大批量孔加工中的應用簡介
噴吸鑽由鑽頭、內桿、外桿、減振座、連接器等組成。噴吸鑽是一種高效、高精度的孔加工方法,在國外廣泛應用於小直徑?20~180mm的加工。鑽頭靠螺紋連接在外桿上。加工時高壓切削液由連……
噴吸鑽在大批量孔加工中的應用正文

噴吸鑽由鑽頭、內桿、外桿、減振座、連接器等組成。噴吸鑽是一種高效、高精度的孔加工方法,在國外廣泛應用於小直徑?20~180mm的加工。鑽頭靠螺紋連接在外桿上。加工時高壓切削液由連接器側面進入,一部分沿內外鑽桿間隙噴入工作區,流經鑽頭各切削麵后順鑽頭端面孔返回內桿:另一部分沿內桿上開的月牙槽10噴入排屑管,利用這個噴射效應在內桿後端建立一個半真空區,由此產生噴吸效應,將鑽頭區的切削液連同切屑沿內桿吸出,經排屑口9排出。  


1.內桿 2.外桿 3、7.軸承 4.高壓切削液入口 5、6.連接器 8.減振座 9.排屑口 10.月牙槽在孔加工中主要應解決的問題是冷卻潤滑、排屑和導向。高壓切削液在工作循環中起到了潤滑、冷卻和排屑的作用:而導向由鑽頭自身結構特點實現(如圖2),鑽頭採用焊接式硬質合金切削刃,在鑽頭上有一個支撐墊塊和一個導向墊塊,支撐墊塊用來平衡由鑽頭本身不對稱的切削刃產生的徑向力,而導向墊塊則起一個鑽頭自身導向的作用,同時支撐墊塊和導向墊塊還對孔壁起一個修光作用,提高了孔的粗糙度精度。通過以上介紹我們可以看出,噴吸鑽可以實現高速切削,一般切削速度可達100m.min,因此可獲得高的進給速度:孔加工精度可達H7,粗糙度一般可達Ra1.6μm。由於充分的冷卻潤滑可減慢鑽頭的磨損,因此加工大批量孔時也可保持精度的穩定性。

2 我公司孔加工的特點

我公司生產的壓力機,墊板一般長4000~5000mm,寬 2500mm,厚300mm左右,其上有240~260個通孔,精度H7,粗糙度Ra3.2μm。以往是在搖臂鑽床上採用高速鋼鑽頭鑽孔、擴孔和鉸孔,對工人的技術水平要求高,耗費工時長,加工精度不高且不穩定。如採用噴吸鑽技術就可改善這些現象。據我們了解,在世界壓力機製造行業排名首位的德國穆勒·萬加頓公司(MW)就是採用噴吸鑽技術進行墊板孔加工的。據MW專家介紹,噴吸鑽技術在國外早已是成熟技術,他們公司應用該技術加工墊板孔的效果很好。因此,經多次論證,公司決定在墊板孔加工中採用噴吸鑽技術。

3 應用實例

我們採用的是瑞典Sandvik公司的 Ejector系統。根據墊板本身的結構特點,採用立式鑽削方法。能否順利排屑是加工中的關鍵問題,由於沒有經驗可以借鑒,我們進行了試切削以摸索出比較合適的切削參數。首先根據工件材料為45鋼,鑽頭刀片材質為硬質合金,初步選定切削速度v=100m/min,鑽孔直徑D=40.1mm,計算出轉速為

n=1000v/(pD)=800(r/min)

選取每轉進給量f=0.1mm,並據此計算出進給速度為

F=f×n=0.1×800=80(mm/min)

在設定好切削液壓力和流量值后開始進行切削。在切削過程中注意觀察排出的切屑,根據切屑的形狀判斷出切削速度的高低和進給量的大小是否合適,並多次調整機床轉速和進給量,在進給速度提高到F=120mm/min,即f=0.15mm/r時,切屑處於較理想狀態。同時在整個加工過程中,並未出現我們所擔心的切屑排不出來的現象,排屑十分順暢,斷屑效果好,鑽削過程平穩,孔一次加工成形,粗糙度達到了Ra1.6μm,尺寸為?40.10mm。經多次鑽削實驗,孔的尺寸均穩定在?40.10mm,精度保持性相當好。與傳統工藝相比,孔的尺寸精度和粗糙度精度均提高了一個檔次,且生產效率大幅提高,節約工時約 9~10倍。

當然,必須說明的是上述切削參數是在機床能力、刀具和工件材質、切削液種類及壓力等多種條件下確定的。在實際生產中應根據具體情況具體分析,例如改善切削液的品種,就可提高切削速度和進給量,延長刀具壽命,獲得更好的尺寸精度和粗糙度,進一步提高生產效率和產品質量。

顯然,若是加工孔的批量大、周期短、精度要求高,採用噴吸鑽技術無疑是較好的選擇。

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