深孔鉆機采用高效的單刃深孔鉆孔，提高深孔加工效率

文章作者：臺翰機械　發布時間：2018-07-16 14:30:10　瀏覽次數：2513次

摘要：深孔鉆機采用高效的單刃深孔鉆孔，提高深孔加工效率，因為它的剛性較低，并且存在磨邊缺陷。創新高效的單刃深孔鉆削可以提高加工效率。當孔的深度是孔直徑的許多倍時，需要進行深孔鉆孔。

長期以來，單刃深孔鉆(槍鉆)的加工效率一直受到限制，因為它的剛性較低，并且存在磨邊缺陷。創新高效的單刃深孔鉆削可以提高加工效率。當孔的深度是孔直徑的許多倍時，需要進行深孔鉆孔。

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，導致整體硬質合金深孔鉆的快速發展。整體硬質合金深孔鉆的開發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，這種深孔鉆只能在深度/直徑上加工相對較小的孔。對于更深的孔，需要一個深孔鉆。與整體硬質合金單葉片深孔鉆探相比,兩個對稱葉片麻花鉆可以使用更高的進給速率,因此有很多這樣的工具,但它的缺陷是洞質量差,只能用于處理要求不高的使用情況。與此相反，通過對比試驗可以看出，單刃深孔鉆進的優點是鉆進質量高，缺點是進給速度小。在鋼坯回火過程中，如果進料量增加，刀具磨損增加，產生不良的片狀。因此，低加工效率和短刀具壽命是普通單刃深孔鉆削的缺點。稍微圓潤的邊緣可以延長刀具壽命正是由于這些原因，開發出了一種高效的單刃深孔鉆探思想。

在保證單刃深孔鉆進質量的前提下，對刀具進行優化，在不降低刀具壽命的前提下提高加工效率。為此，對單刃深孔鉆井的優化研究進行了綜述。例如，對于不銹鋼的加工，不僅要特別注意刀具的設計，還要注意使用不同的涂層材料和涂層的結構性能，確定與普通涂層相比，整體涂層工具磨損更小。其他研究表明，在大多數情況下，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，介紹了上述優化結果，進一步改進了刀具結構和基體材料。本研究使用的刀具為Botek精密孔加工技術有限公司制造，型號為113-hp。該創新刀具在多特蒙德大學切削加工研究所進行了性能測試。

采用普通無涂層硬質合金單邊深孔鉆進工藝，對高壓單刃深孔鉆進性能進行了評價。通過切削試驗,普通整體硬質合金單葉片深孔鉆探刀具磨損狀態和芯片的形狀顯示條件下喂養f = 0.02毫米,鉆井長度達到30米輕微的磨損,由于刀具在切削熱和切削力載荷很小,所以只有略坑磨損和磨損的葉片表面傾斜螺旋紙屑芯片后,很容易從孔排出。通過增加進給量，當鉆長達到lf=9m后，刀具外圓處的刀尖磨損嚴重，不得不中斷試驗。此外，增加飼料的數量也會影響芯片的形狀。在傾斜的螺旋芯片上也有一個帶芯片，在工具和工件之間夾有平帶芯片，造成工具損壞。根據上述機械載荷和芯片形狀的試驗結果，在使用HP單刃深孔鉆和扭深孔鉆進行刀具壽命試驗研究時，所用進給量為f=0.2mm。機械載荷的大小可以用來判斷刀具的磨損情況。隨著磨損量的增加，給料力和扭矩的測量值也會增加。

根據預定的刀具壽命，可增加10倍的供貨測量結果表明，無論是深孔鉆還是單刃深孔鉆，在3000米的鉆孔長度中均無明顯增加。這一結果對于hp-單刃深孔鉆井尤其值得注意。因為普通單葉片深孔鉆探喂養f = 0.02毫米,也可以是30 m鉆井長度,提高飼料,導致普通單葉片深孔鉆穿更快,這將不得不終止測試之前預期壽命指數(只有達到9米深的洞)。然而，hp-single-edge深孔鉆機的進給量要高出10倍，即， f=0.2mm，仍達到預定壽命指標。此外，掃描電鏡分析表明該工具仍處于正常磨損狀態，可以繼續使用。在相同供應條件下，高壓單刃深孔鉆機的圓度偏差小于普通單刃深孔鉆機。這可能是由于刀具涂層的作用，使刀具形成一個穩定的圓孔。在供給量相當的條件下，深孔麻花鉆取孔圓度較差。但所有的測量都處于良好的水平。

對于孔偏心誤差，測量值反映了刀具結構和進給量的影響。對于不同的單刃深孔鉆孔，實測值為相當水平。這表明，刀具刃磨的改進對孔的偏心誤差沒有不利影響。此外，對于單邊深孔鉆孔，增加進給量或增加孔偏心誤差。隨著進給量的增加，進給力和轉矩值增大，導致徑向分量力增大，刀具偏移量增大，孔偏心誤差增大。對于兩種不同的單刃深孔鉆孔，偏心誤差沿孔長分布較小。值得注意的是，hp-單孔深孔鉆進的偏心誤差相對較高。為了減少偏心誤差，對刀具和加工工藝進行了改進。對改進工具的測試表明，該方法降低了偏心誤差。此外，減少了鉆井供應。在這樣的進給量下測量的偏心誤差表明，通過改進刀具和加工工藝，可以大大減小偏心誤差。采用hp-單刃深孔鉆進時，在進給量較大的情況下，可以將偏心誤差減小到相似程度，這是hp-單刃深孔鉆進的特點。

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