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                  深孔鉆BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構

                  發布日期: 2011-5-6 17:45:43
                  內容摘要:
                  BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構,它是在單刃內排屑深孔鉆的基礎上改進而成,其切削刃呈雙面錯齒狀,切屑從雙面切下,并經雙面排屑孔進入鉆桿排出孔外。BTA 深孔鉆切削力分布均勻,分屑、斷屑性能好…

                  BTA 深孔鉆是內排屑深孔鉆的一種典型結構,它是在單刃內排屑深孔鉆的基礎上改進而成,其切削刃呈雙面錯齒狀,切屑從雙面切下,并經雙面排屑孔進入鉆桿排出孔外。BTA 深孔鉆切削力分布均勻,分屑、斷屑性能好,鉆削平穩可靠,鉆削出的深孔直線性好。1 BTA 深孔鉆的結構特點BTA 深孔鉆具有以下結構特點: 刀體上分布有外刃刀片、中刃刀片、內刃刀片、導向塊和雙面排屑孔,并通過刀體上的淺牙多頭矩形螺紋與空心鉆桿聯接。 鉆芯部分由內刀刃代替了麻花鉆的橫刃,從而克服了麻花鉆橫刃較長、軸向阻力較大的缺點;

                  由于鉆芯相對于鉆孔軸心線偏移了一段距離,加工時鉆芯處刀刃低于中心處刀刃,因此會形成一個導向芯柱,使鉆頭具有較好的導向性,鉆孔時不易偏斜,該導向芯柱增長到一定長度后會自行折斷并隨切屑一起排出。 主刀刃采用非對稱的分段、交錯排列形式,可保證分屑可靠,并避免用整體硬質合金刀片磨削卷屑槽、分屑槽時易產生裂紋的情況。

                  圖1 BTA深孔鉆鉆孔時形成的導向芯柱 刀片材料可采用幾種不同牌號的硬質合金,以適應各部分結構對耐磨性和強度的不同要求,如鉆芯部分切削速度低、切削力大,在切屑擠壓作用下易發生崩刃,可選用韌性較好的硬質合金刀片;鉆頭外緣部分則可選用耐磨性較好的硬質合金刀片。2 BTA 深孔鉆的加工原理圖2 所示為BTA 深孔鉆在普通車床上的工作情況。

                  被加工工件由車床大拖板上的V形鐵定位并用螺栓壓板夾緊。鉆孔加工時,鉆桿由主軸內的專用夾頭夾緊并在主軸帶動下旋轉,工件則由大拖板帶動作進給運動。機床工作臺上安裝了進液器,并通過O形密封圈與工件左端面密封連接。加壓切削液由進液器的進液口注入,經過鉆桿外徑與孔壁間的縫隙流入切削區,對刀具進行冷卻,切屑隨同切削液一起由鉆桿內孔通過專用夾頭的出液口從排液箱排出。

                  切削液可采用濃度5%的乳化液;切削用量可選用V=60~90m/min,S=0.035~0.23 mm/r。由于鉆桿細長,容易變形,因此在機床導軌上安裝了活動中心支承,可對鉆桿的任意位置進行支承。進液器與大拖板通過聯接板聯接,并隨工件一起作進給運動。

                  1.排液箱 2.鉆桿 3.中心支承 4.進液器 5.進液口

                  6.工件 7. 聯接板 8.V形鐵 9.大拖板

                  BTA深孔鉆在普通車床上的加工示意圖3 深孔加工要點由于深孔加工具有不同于普通孔加工的特點和不利因素,因此在使用BTA深孔鉆加工時應注意以下幾點: 深孔加工無法直接觀察刀具切削情況,因此加工時只能通過聽聲音、看切屑、觀察機床負荷及切削液壓力等方法來判斷排屑及刀具磨損狀況。 深孔加工散熱困難,必須采用有效、可靠的切削熱冷卻方式。

                  深孔加工排屑困難,如發生切屑阻塞極易損壞刀具,因此必須合理選擇切削用量,保證斷屑可靠、排屑通暢。 深孔加工時孔易發生偏斜,因此在刀具及進液器結構設計時應考慮導向裝置與措施。 深孔加工時鉆桿長、剛性差、易振動,將直接影響加工精度及生產效率,因此合理選擇切削用量十分重要。在以上諸問題中,以排屑、導向和冷卻最為重要。這幾個問題解決好了,既可保證鉆孔精度,又能延長刀具壽命、提高加工效率。因此,在深孔加工中可視具體加工要求采取以下工藝措施: 鉆孔前先預鉆一個與鉆頭直徑相同的淺孔,引鉆時可起到導向定心作用。

                  加工直線度要求較高的小孔時這一步驟尤其必要。 安裝、調試機床時,盡可能保證工件孔中心軸線與鉆桿中心軸線重合。 根據工件材質合理選用切削用量,以控制切屑卷曲程度,獲得有利于排屑的C形切屑。加工高強度材質工件時,應適當降低切削速度V。進給量的大小對切屑的形成影響很大,在保證斷屑的前提下,可采用較小進給量。

                  為保證排屑、冷卻效果,切削液應保持適當的壓力和流量。加工小直徑深孔時可采用高壓力、小流量;加工大直徑深孔時可采用低壓力、大流量。 開始鉆削時,應首先打開切削液泵,然后起動車床,走刀切削;鉆孔結束或發生故障時,應首先停止走刀,然后停車,最后關閉切削液泵。4 深孔加工實例在材質為27SiMn、外徑f100mm 的工件上鉆削孔徑f20±0.2mm、深度1500mm 的深孔,孔壁表面粗糙度要求Ra1.6μm。選用成都深孔加工中心生產的BTA深孔鉆(f20)進行加工,刀片牌號YT798,鉆桿材質45鋼(調質處理,HB240~280);選取切削用量:V=60m/min,S=0.21mm/r;

                  切削液選用5%乳化液,切削液壓力2.5MPa/m2,液壓泵流量80L/min。 加工注意事項: 工件端面應與工件軸心線垂直,以保證端面密封可靠; 正式加工前在工件孔位上預鉆一個f20mm 淺孔,引鉆時可起導向定心作用; 為保證刀具加工壽命,最好采用自動進給走刀; 進液器、活動中心支承中的各導向套如有磨損,應及時更換,以免影響鉆孔精度。對BTA深孔鉆的長期使用實踐表明,工件材質對深孔鉆削質量及加工效率影響較大,其中27SiMn 材料的可加工性最好,45鋼材料次之;40Cr材料較難加工,不易形成C形切屑,容易造成鉆桿堵塞、鉆頭損壞,因此加工40Cr材料時可預先進行調質處理(HB240~260),以降低加工難度。鉆削加工時應注意觀察刀具各刀刃后角的磨損情況,當后角磨損量超過0.3mm 時,應重新刃磨或更換新鉆頭,如繼續使用,會導致切削力增大,造成鉆桿堵塞,刀具損壞。


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