深孔鉆行業(yè)采用高效的單刃深孔鉆來提高深孔加工效率
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摘要：
當孔的深度是孔徑的許多倍時，需要深孔鉆削。70多年來，單刃深孔鉆孔(gun drilling)是加工孔徑小于40mm的深孔的常用工具。但在實際應用中，單刃深孔鉆加工效率較低，導致整體硬質(zhì)合金深孔鉆的快速發(fā)展。整體硬質(zhì)合金深孔鉆的開發(fā)是刀具制造精度的提高和坡口和導邊設計的改進的結果。然而，這種深孔鉆機只能加工深度/直徑較小的孔。對于深孔，需要單邊深孔鉆孔。與整體硬質(zhì)合金單邊緣深孔鉆探,雙邊對稱的麻鉆可以采用更高的進給速度,市場上有很多這樣的工具,但它的缺點是質(zhì)量差的洞,它只能用于使用較低的處理需求。
一、單刃深孔鉆參數(shù)
切削速度:Vc=80m/min 工件材料:42CrMo4+QT
進給量：變數(shù) 含硫量：S=0.0110%
鉆孔深度：l=150mm 鉆孔長度：變數(shù)
刀具：普通單刃深孔鉆(d=5mm) 冷卻潤滑液：鉆深孔油
刀具材料：HW-K15 冷卻潤滑液壓力：80kg/cm3
圖1 進給量對刀具磨損和切屑狀態(tài)的影響
切削速度:Vc=80m/min 工件材料:42CrMo4+QT
進給量：f=0.2mm 含硫量：S=0.0110%
鉆孔深度：l=150mm 鉆孔長度：30m
刀具：2種刀具(d=5mm) 冷卻潤滑液：鉆深孔油
刀具材料：變數(shù) 冷卻潤滑液壓力：80kg/cm3
圖2 進給量對機械載荷的影響
切削速度:Vc=80m/min 工件材料:42CrMo4+QT
進給量：變量 含硫量：S=0.0110%
鉆孔深度：l=150mm 冷卻潤滑液：鉆深孔油
刀具：HP-單刃深孔鉆(d=5mm) 冷卻潤滑液壓力：80kg/cm3
刀具材料：HC-S20
圖3 進給量對切屑形態(tài)的影響
切削速度:Vc=80m/min 工件材料:42CrMo4+QT
進給量：變數(shù) 含硫量：S=0.0110%
鉆孔深度：l=150mm 鉆孔長度：變數(shù)
刀具：HP-單刃深孔鉆(d=5mm) 冷卻潤滑液：鉆深孔油
刀具材料：HC-S20 冷卻潤滑液壓力：80kg/cm3
圖5 刀具結構和進給量對孔的質(zhì)量的影響
切削速度:Vc=80m/min 工件材料:42CrMo4+QT
進給量：變數(shù) 含硫量：S=0.0110%
鉆孔深度：l=150mm 鉆孔長度：變數(shù)
刀具：HP-單刃深孔鉆(d=150mm) 冷卻潤滑液：乳化液
刀具材料：變數(shù) 冷卻潤滑液壓力：80kg/cm3
正是由于這些原因，開發(fā)出一種高效的單刃深孔鉆井思路。在保證單刃深孔鉆進質(zhì)量的前提下，對刀具進行優(yōu)化，在不降低刀具壽命的前提下提高加工效率。為此，對單刃深孔鉆削優(yōu)化問題進行了大量的研究。例如，在不銹鋼加工過程中，不僅要特別注意刀具的設計，還要注意不同涂層材料和涂層結構的應用性能，證明與普通局部涂層相比，整體涂層的刀具磨損較小。其他研究表明，在大多數(shù)情況下，與邊緣鋒利的單邊深孔鉆機相比，輕微的圓邊可以提高刀具壽命。在本文介紹的hp-單刃深孔鉆孔應用研究項目中，介紹了上述優(yōu)化結果，進一步改進了刀具結構和基體材料。
試驗結果表明，與深孔鉆井相比，高壓單刃深孔鉆井在產(chǎn)能、刀具壽命、井眼質(zhì)量等方面基本相同。通過對刀具結構和加工工藝的改進，孔的偏心誤差可以達到很好的水平?？傊诘毒呓Y構設計、涂層和切削刃倒角等方面的改進是有效的，可以實現(xiàn)單刃深孔鉆孔的高效加工。
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