拋物線鉆頭在深孔加工中的應用
發布日期:2013-09-10 蘭生客服中心 瀏覽:4285
東風汽車公司在加工深孔零件時過去大多采用普通麻花鉆,在加工過程中時常發生加工質量不合格或鉆頭折斷現象,造成零件報廢,有時廢品率可達3%以上。
一、普通麻花鉆進行深孔鉆削時存在以下不利因素
1、鉆頭細長,剛性差,加工時容易彎曲和振動,難以保證孔的直線度;
2、普通麻花鉆的橫刃為負前角,鉆削時橫刃處于擠刮狀態,易引起鉆頭振動;
3、切屑長,且排屑通道長而窄,斷屑、排屑困難;
4、切削液不易進入切削區,鉆頭易磨損;
5、鉆頭螺旋角和主切削刃前角較小,切削刃不鋒利,排屑不暢。
二、拋物線鉆頭的優點
為提高深孔加工質量和加工效率,我們采用拋物線鉆頭取代普通麻花鉆進行深孔加工。加工實踐表明,與普通麻花鉆相比,拋物線鉆頭具有以下優點:
1、鉆芯厚,剛性好,不易彎曲;
2、修磨后的橫刃為正前角,減小了軸向力,切削輕快;
3、通過修磨橫刃及齒背,改善了斷屑作用;
4、鉆頭螺旋角較大,排屑流暢;
5、容屑空間大,冷卻液容易到達鉆尖,潤滑冷卻效果好;
6、工作壽命為普通麻花鉆的3~4倍,刀具費用僅為使用麻花鉆的2/3;
7、加工精度高,產品質量穩定,廢品率降低。
三、加工實例
1、空壓機曲軸油孔
空壓機曲軸材料為45鋼,鍛件,毛坯硬度163~196HB ,需在與軸線成50°方向上鉆一個Ø4×70mm油孔。
加工在組合機床上分四個工步完成:
1、用Ø4.5mm鉆頭锪一個小平臺;
2、用Ø4.9×150mm拋物線鉆頭加工1/3孔深;
3、用Ø4.5×175mm拋物線鉆頭加工剩余孔深的1/2;
4、用Ø4.O×200mm拋物線鉆頭將孔鉆通。切削速度為V=14m/min,主軸轉速為n=99Or/min ,進給量為f=0.24mm/r。
用普通麻花鉆以相同切削參數加工時,切屑經常纏繞鉆頭,打刀現象十分嚴重,工序廢品率高達3%~4% ,每支鉆頭只能加工約30 件工件。改用拋物線鉆頭加工,每只鉆頭可加工工件100件以上,廢品率在1%以下,鉆頭壽命為普通麻花鉆的3~4倍。切屑可分段排出(長度30~70mm)。每加工1000件空壓機曲軸油孔,采用普通麻花鉆的刀具費用約為500元,采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約330元。
2、油殼轉子惰輪軸油孔
油殼轉子上的惰輪軸材料為15Cr,硬度<179HB ,需在與軸線成43°方向上鉆一個Ø4×26mm油孔。在Z525立式鉆床上加工,切削速度為V=8.5m/min,主軸轉速為n=680r/min ,進給量為f=0.13~O.17mm/r。15Cr材料軟、粘,切屑細長(長度80~120mm),用普通麻花鉆加工時,經常發生切屑緊緊纏繞鉆頭,將鉆模套研死,造成鉆頭折斷的現象,廢品率達3%。鉆削時需反復退刀2~3次才能完成加工,每支鉆頭只能加工約30件工件。此外,由于切屑飛舞,給操作安全造成威脅,常有切屑劃傷工人手指的事故發生。改用拋物線鉆頭加工后,先用Ø5mm鉆頭在斜面上锪一個平臺,然后用Ø4mm拋物線鉆頭一次鉆通。在切削參數不變的情況下,用拋物線鉆頭加工,輕松省力,退刀頻次減少,每支鉆頭可加工工件100件以上,切屑長度僅為15~30mm,操作安全。每加工1000件惰輪軸油孔,采用普通麻花鉆的刀具費用約150元,采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約90元。
3、油殼油孔
油殼材料為HT200,硬度170~241 HB ,需在其上加工一個Ø4×57mm油孔。用Ø4mm普通麻花鉆加工時,其主軸轉速為n=1400r/min,進給量為f=0.1mm/r,在加工過程中需退刀2~3次,工序工時約需40秒,F采用Ø4mm拋物線鉆頭加工,可一次鉆通,其主軸轉速和進給量分別提高為2500r/min和0.2 mm/r,工序工時減少為25秒。每加工1000件油殼油孔,采用普通麻花鉆的刀具費用約為80元,采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約55元。
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