枪钻加工原理及参数分析

《枪钻加工原理及参数分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、枪钻加工原理及参数分析摘要：在金属深孔加工中，排屑及刀具寿命一直是难题，枪钻作为深孔加工的刀具Z-,其切削刃参数及断屑排屑能力是影响枪钻使用寿命的主要因素。本文通过对硬质合金枪钻钻头部分受力、断屑机理以及切削液供给的分析，提出合理的参数，改善枪钻切削条件。关键词：枪钻断屑切削液枪钻加工系统山深孔钻机、硬质合金枪钻和高压冷却系统组成。加工时，硬质合金枪钻通过工件自身导孔或导套进入工件，由于枪钻的独特结构，在钻削时能自导向，减少震动。由于具有高压内冷却系统，枪钻能够连续进给且具冇较高的切削速度，无需屮途退刀排屑。冷却液通过内通道到达切削部位，并将切屑

2、带出v形排屑槽，同时能对刀具冷却并在工件切削表面形成润滑膜，降低刀具磨损。本文主要分析外排屑枪钻的加工参数选择，其适用于加工①20mm.长径比大于100、表面粗糙度Ral2.5~3・2um、精度IT10-IT8级的深孔。1、硬质合金枪钻的结构硕质合金枪钻由钻头、钻杆、钻杆三部分组成（图1）,钻头通常分为整体硬质合金、硬质合金镶片式、切削刃部分焊接CBN刀片整体硬质合金三种系列；钻头有单圆孔、双圆孔和肾形孔三种形式的冷却孔；钻头部分有小倒角，使钻杆外径小于钻头外径0.05-lmm,防止切削时摩擦已加工孔壁。钻杆一般采用低碳或者低合金无缝钢管轧制成1

3、10-120°的V形槽,要求钻杆有足够的强度在小变形下提供钻削所需的扭矩；同时钻杆的有足够的韧性，以便吸收高速旋转所产生的震动。2、硕质合金枪钻切削原理2.1.1钻头参数枪钻钻头的几何参数如图2所示。其中a1为外角、a2为内角、a3a4分别为外刃第一、二后角、a5为钻尖后角、Q6为内刃后角、a7与a2差值为油隙角、1为外刃宽度、D为钻头外径。2.1・2受力分析枪钻钻头受力分析图如图3所示。图3中F1为外刃法相力、F2为内刃法相力、FY1为外刃径向力、FY2为内刃径向力、FX1为外刃轴向力、FX2为内刃轴向力。根据枪钻钻削受力平衡分析，理论上要求内

4、刃径向受力等于外刃径向受力，会防止加工过程中的刀具颤动，但是在实际加工中因为各种因素的影响而很难保证。为了避免钻孔偏心，通常要求外刃径向力大于内刃径向力,保证和力始终作用于待加工表面，由于枪钻钻头一般取2D/4,所以要保证FY1>FY2,亦即是al>a2o2.1.3钻削过程枪钻钻削时需耍专用导套，并保证冷却液充分，钻套底面和工件表面的距离不超过0・5mm，长度钻套和主轴的同轴度不超过0・005mm。所采用的钻套应是用硬质合金或高合金工具钢制造的精密枪钻钻套，其硬度为63-65HRC,内孔表面粗糙度为1.6或更低，内外径最大允许不同轴度为0.002

5、mm,前端面最大允许跳动为0.005mm。若导套的同轴度不满足要求，会导致枪钻开始接触工件发生颤动，导致加工时未按中心线旋转，使刀具发生撞击，造成崩刀或断裂。当枪钻导入工件以后，由于钻头钻刃为偏心结构，当其绕中心轴线旋转切削时，其外切削刃与内切削刃同时对零件进行钻削，随着内切削刃的加工，工件孔中心切削部位形成锥形心柱，形成的心柱起到自定位和防止枪钻震动的作用；但是心柱直径不易过大,直径过大则造成较大切削阻力o通常加工铸铁和普通钢材时，一般取硬质合金枪头的内外角分别为a2=20°、a1=30°,加工特殊材质时，可适当调节内外角度。枪钻钻削过程中所产

6、生的铁屑，由于加工硬化，经过较大的塑性变形，它的硬度有所提高而塑性韧性有所降低。产生的切屑由于切削液的冲击而碰到刀具V杷J壁或者已加工工件内壁而断屑，断屑在高压切削液的冲击下沿V槽冲出。3、切削液切削液的有效供应应该满足排屑顺畅，若供应不充分则可能引起刀具失效，会使切屑堆积在排屑槽中，这些受挤压的切屑形成堵塞，使过大的扭矩作用于枪钻，当枪钻的V型槽被堵塞时，刀头将与刀杆分离。枪钻切削液一般选用极压性能卓越，抗粘结性良好的切削油，切削油以石蜡级基础油（约65%-75%）、脂肪衍生物（约10%-20%）、氯化石蜡（约10%-15%）为主,切削时能在工

7、件内孔表面形成油膜，减少工件与丿J具的摩擦阻力，减少刀具磨损，有效延长枪钻的寿命，并改善丁件表面质量，同时切削油中应添加抗氧化剂，抑制加工部件的氧化速度。枪钻加工过程中刀具无退刀排屑，这就要求切削油能対刀具起到良好的散热作用，同时对钻屑起到冲击断屑作用。枪钻切削油由叶片泵供给，根据枪钻孔径的不同而选用相应的泵，经过长期试验，我们得出了枪钻直径与切削油压强以及流量的关系图（图4）,两条曲线分别是压强曲线与流量曲线，可以看出，随着枪钻直径增大，大的流量更能易于排屑，而枪钻直径变小，则增大压强便于排屑。4、枪钻的切削参数合理的切削参数可以有效减少枪钻的

8、损耗以及异常崩刀，其参数的选择根据切削材料的不同而各异，现总结如图4,随着材料的硬度降低，由于切屑较软，需要提高枪钻转速以及进给量，可以