机械加工深孔加工技术探索

时间:2022-07-30 11:50:33

机械加工深孔加工技术探索

摘要:深孔加工技术是工业生产的重要技术,随着科技的发展,各行各业对深孔加工技术提出了更高的要求。本文从深孔加工技术的特点出发,探讨了深孔加工技术的措施与发展。

关键词:机械加工;深孔加工

深孔加工是机械加工的重要部分,深孔加工技术难度大、质量要求高,现代生产技术的发展影响重大。深孔加工和刀具材料有紧密的联系,应该根据实际工作的需要,为设备的选择和工艺的设计路线方面做好准备。

1深孔加工技术的特点

深孔加工技术是工业生产的重要技术。20世纪80年代后期经济快速发展,各行业对深孔加工技术提出了广泛需求。深孔加工工作量大,成为机械加工的重要工序。随着科技的进步,新型高硬度的难加工零件不断出现,对深孔加工效率成本提出了更高的要求。研究深孔加工新工艺材料等成为人们关注的问题。

1.1技术难度大

深孔加工在半封闭状态下进行加工,不能直接观察走刀状况,增加了施工难度,切屑在深孔中产生,容易造成机械堵塞。钻头细长容易发生震动,出现加工垂直度、粗糙度的偏差。封闭的环境导致散热不便,钻头温度上升,容易磨损。

1.2工艺复杂

如果出现质量问题,加工出来的产品不能使用。深孔加工时,要考虑刀具的适应性、材料的性质。刀具的运行会产生金属碎屑,如不能及时排出,会影响深孔加工的质量。所以其工艺较为复杂。

1.3质量要求高

当深度和孔径的比例大于5时,即为深孔加工。深孔加工质量控制不到位,会影响机械加工效果。在机械加工中,应该严格控制各个环节的质量,以确保机械加工的效果。

2深孔加工技术措施

影响深孔加工切削参数的因素有四点:(1)不同的工件材料切削难易度不同,要合理选择进给量。(2)钻头直径越大,进给量也越大。切削速度于直径无关。(3)进给量和切屑产生有密切关系。(4)刀具材料主要为带有涂层的硬质合金,要选取相应的进给量保证加工质量。要达成高效加工的目标,关键是合理调整基本切削参数。要综合考虑工件材料选择切削参数。要充分考虑工艺的特殊性,来选择各种工艺,深孔工艺中,应重视工艺路线,保证加工的质量水平。

2.1设备的选择与准备

深孔加工要求保证质量,其前提是做好加工前的准备,创建良好条件。要使用专业的机械设备,机床和辅助设备作用巨大。为促进机械加工创立良好的条件,提高整体机械加工的质量。要选择合适刀具,在加工前要先调试刀具。

2.2工艺路线的选择与设计

工艺路线是机械加工中的指导思路,需考虑深孔加工的方法,根据零件特点选择相关的工艺手法。深孔加工分为光整加工、半精加工、半粗加工等不同阶段。应选择合适的技术方法,如果对质量要求不高则不必分段。其工艺路线应根据结构具体特征、设备进行设置。深孔加工刀具技术发展快速,深孔加工技术应集中地安排工序,防止多次装夹造成的误差。要合理控制加工的余量。深孔零件的加工余量应适当增加余量。不同的刀具的角度余量不同,如偏角大的余量大于偏角小的,要根据质量要求设计余量。需要综合考虑机械设备的结构特征,使用合适的加工方法,以推进深孔加工的进行。

2.3定位与切削

深孔加工需要准确的定位。常见的定位方法是内锥面的定位,注意直线度和余量,以保障定位的准确性。工件不动,刀具旋转。工件旋转,刀具持续进给运动完成切削。工件旋转,刀具反方向运动,工件转动,完成切削。

2.4碎屑的处理工作

切屑不易排出,但是,如果不及时排出,会导致加工受阻。必须考虑冷却与排屑的处理。切屑在钻杆内进行排屑,不会在孔壁与道具间发生摩擦,有助于保持钻杆的稳定,还可以起到冷却和润滑的作用,保证深孔加工的效果。深孔加工过程中,成孔的空间很封闭,难以排出形成的切屑,沉积的切屑严重影响加工和加工的质量。排屑难度大。排屑的问题集中在切屑的处理上。不同的材料形成不一样的切屑。宽窄、形状和弯曲度会影响排屑效果。排屑是加工过程中的一个重要的工艺指标。排屑通道太长,切屑热量大,难以散热。应考虑冷却系统。

2.5选择冷却与润滑

深孔加工环境封闭,深孔加工时,孔内的加工封闭,这会导致温度的上升,不利于加工。需要降温处理。比如,使用润滑液,减少加工时出现摩擦阻力。此外,切削时要保证润滑的效果。所以,要用润滑液达到冷却与润滑的作用,保障加工质量,延长刀具寿命。冷却液与润滑液还可以消音及减震。

3深孔加工技术的发展

目前,深孔加工技术处于发展阶段,20世纪下半叶,有人认为BTA钻使深孔加工达到技术顶峰;20世纪末,计算机技术进入发展高潮,发达工业国将制造业列为夕阳工业;20世纪80年代末,美国制造业面临巨大危机。为促进国民经济增长提出现金制造技术的概念。深孔加工技术自80年代末在西方工业国处于停滞状况。50年代,枪钻广泛应用于民用装备制造,实现枪钻机床专业化制造,80年代前推出数控枪钻机床,40年代推出的三种BTA刀具全用于初加工,未开发用于深孔加工刀具品种。80年代后国际深孔刀具为欧洲少数公司垄断。深孔刀具在机床工具类产品中为最昂贵的品种。由于成本过高无法承受,使新型深孔加工技术开发成为制造业发展必须克服的薄弱环节。国内外很多研究人员对深孔加工理论等方面进行大量的研究,在排屑等方面提出很多解决办法。目前世界上利用排屑深孔钻削技术,可钻削孔径为φ1.8mm,多采用单管内排屑喷吸式深孔数控技术的发展,开展集成化深孔加工技术研究具有重要意义。80年代后,国内机床工业水平迅速发展,深孔机床发展滞后,在精度品种等方面与欧美有很大差距。数控深孔钻孔在80年代末出现,改革开放初期,包括液压件、工程机械等深孔加工技术为关键制造技术的各行业,预感到我国深孔加工技术落后导致必然后果。80年代,不少高校兴起深孔加工技术研究热潮,为中国深孔加工技术现代化发展奠定基础。目前,深孔加工系统包括枪钻系统、DF系统、喷吸钻系统等。喷吸钻系统属于排屑深孔加工系统,系统经过狭小通道后,形成低压区域。切削液从连接器上方的输油口输入,60%的切削液从小孔流向切削区域。剩余切削液可进入钻杆内部,形成带有压力的区域,推出和吸入作用使得切屑高效排出。内排屑深孔加工技术诞生在枪钻系统后,针对枪钻系统维修麻烦等问题,通过改进加工,2BTA系统诞生。切削液由钻杆外部和孔内部流向切削部分,切削液过滤后可以循环使用。30年代,枪钻系统被广泛应用在枪械管制造中,有自动导向功能,采取单切削切系统称为枪钻系统。此系统输油器与2BTA系统大致相同。切削液分两部分输入,70%进入授油器,经过孔壁、钻体流到切削刃。剩余30%进入抽屑装置内部,在钻杆末端形成负压抽吸效果。

4高效数控深孔加工机床

现代化机械制造加工技术研究成为综合型技术研究。包括机械制造等技术分类。加工工艺可采取多种形式,根据实际情况选择。现代机械加工技术充分考虑生态资源的合理运用,向着绿色工业发展。深孔数控加工机床正朝着可靠化、模块化方向发展,导轨等技术紧随深孔加工的需求,可促进生产效率的提高。

4.1机床模块

高效数控深加工机床左侧床身上设置有固定工作台,主轴模块移动依赖精密T形槽,如果加工固定工件,可以拆开螺母,再装上装夹工具加工。输油器使用模块式结构,具有专业化、现代化特点。

4.2刀具系统

当前人们对深孔加工效率要求不断提高,我国主要采用涂层技术,采取模块化设计制造的方式解决刀具制造问题。考虑配套刀具、导向装置的互相配合,通过合理设计,提高加工水平。

4.3切削参数优化

深孔加工技术难度大,选择更加适合的加工刀具等具有合理性解决措施,有助于促进深孔加工技术的发展。

5结语

传统深孔加工技术和信息技术融合是技术发展趋势。应加强各个环节的质量控制,提高机械加工的质量。机械加工中孔的深度不同,深孔加工占比较高,研究机械加工深孔加工技术具有重要意义和经济价值。

参考文献:

[1]张传勇,刘海川,张媛.基于机械加工的深孔加工技术[J].设备管理与维修,2020(08):157-158.

[2]赵东辉.基于机械加工的深孔加工技术探析[J].科技创新与应用,2019(20):138-139.

[3]王益辉.浅谈深孔加工技术[J].山东工业技术,2018(04):62+70.

作者:张思婉 单位:郑州铁路职业技术学院