基于数控加工中心深孔加工的枪钻应用技术分析.doc

基于数控加工中心深孔加工的枪钻应用技术分析.doc 基于数控加工中心深孔加工的枪钻应用技术分析 【摘 要】本文针对枪钻技术的重要性，首先介绍了枪钻的结构、工作原理以及使用条件，然后分析了其在深孔加工中的实际应用。 【关键词】数控加工 深孔加工 枪钻技术 切屑故障 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)06-0069-01 数控机床加工技术可实现零件的高精度加工，在当前制造业应用极为广泛，深孔加工则是其重要组成部分。在汽车、航空、石油等领域，深孔加工技术水平与零件质量密切相关，因此在孔的形状、尺寸等方面要求较为严格，钻孔设备的选择显得尤为关键。枪钻是一种具有高精度的深孔加工刀具，效率高、使用时间长，在半圆孔、斜孔、盲孔中比较适用，受到广泛重视。 一 枪钻及其原理 1.结构 枪钻主要由三部分组成:(1)刀头部分。负责深孔钻削，通常使用硬质合金、高速钢两种钻头，因前者切削速度快，应用最多。多以焊接的形式与钻杆相连。为提高钻孔精度，常在钻头圆周设置导向块，且钻头上端设有油孔，可起到润滑钻头、排出切屑的功能。钻尖结构有很多类型，为保证钻削过程中不会与孔壁摩擦，常会设置很小的倒锥度。(2)钻杆。材质多选择合金钢管，形状以D型和V型最为常见，尤其是120?V型角， 是普通钻杆常采用的设计形式，外径比钻尖稍小。钻杆的强度和韧性都必须符合要求，以便提供足够的扭矩，并能够缓解高速旋转时的震动。枪钻以内切削外排屑结构居多，为给钻尖的润滑、排屑提供便利，在钻杆刚度和强度满足的同时，应将其排屑空间及冷却液孔做到最大。(3)钻柄。位于钻杆尾端，和机床相连，负责动力的传递。因传递力较大，钻柄必须进行牢固安装，保持高稳定性，且直径应大于钻杆，但要保证钻杆镶嵌其中时不会变形。 2.工作原理 在使用时，先将钻柄紧紧夹持在数控机床的主轴上，钻头依靠导套与加工对象接触，然后内外刃同时进行钻削，钻刃自身具有自导向功能，可为切削精度提供保障。冷却液流经钻头中间的通道到达切削部位，起到冷却、润滑钻刃的作用，同时将切屑带出，完成高质量的切削加工。 二 枪钻的使用要求 1.机床 第一，枪钻要顺利实现冷却、润滑及排屑，应配备有高压冷却系统，因切削过程中会有热量产生，冷却系统可吸收热量，维持切削部位温度的稳定。此部分较为关键，然而实际加工时，数控机床的冷却系统往往因压力低而不能满足要求，因此必须调整机床配置。 第二，使用枪钻进行深孔切削时，对其长度方向的行程要求较高，所以机床行程务必要满足要求。 2.切削液 切削液的质量直接关系着深孔钻削精度，因此，在使用中应尽量选择 优质切削液，如添加适量极压添加剂，确保在高压下可形成油膜，以免出现干磨的状况。同时，黏度和流量也应得到充分考虑，孔径越小，黏度越低，与一般的零件加工相比，枪钻使用的切削液压力和流量都较大，为实现流速最大化、方便切屑排出，须保持流量的稳定性。另外，冷却液的作用比较重要，为避免切屑堆积，冷却液必须保持充分供应，否则很容易因切削力加大而折断枪钻。 三 枪钻在深孔加工中的实际应用 某汽车零件制造加工公司在制造一款新车的部件，该零件选用440C，孔径为Φ7.2，孔深85，内控对外圆的同轴度要求为Φ0.02。 若按照以往的钻镗加工，为保证整个过程的质量，应先进行钻孔，在安排研磨工序补充加工内孔，然后以内孔定位磨削加工外圆。在钻孔过程中，需要多次将钻刀退出，才能排出切屑，且孔质难以保证;若钻头折断，很难取出。最终加工的表面粗糙度为Ra1.4，直线度为0.08%，且加工效率较低。 若采用枪钻钻孔，程序则较为简便，可一次性完成所有工作。钻削过程中，切屑便可将切屑排出，孔径尺寸、形式都比较稳定;当钻头折断时，也极易取出。最终加工的零件精度高，表面粗糙度仅为0.3，直线度为0.039%，加工效率也大幅提升。 四 钻削中的排屑 钻削时必然会产生大量排屑，若不及时处理，会阻碍钻削工作的进行。一般出现排屑故障，会有以下两种原因:(1)切屑呈螺旋状，且难以断裂，或多股切屑宽窄不同互相夹杂，形成缠绕性切屑。另外，棒形切屑、刚性 螺卷切屑等都不易排出。这些故障多与钻头参数、进给量、刀具材质等因素有关，所以要做出相应的调整。(2)钻头、钻杆震动时，切屑形态会变得不正常，应检查钻头是否受力损伤，或调整切削用量，针对性地加以排除。 五 结束语 枪钻在深孔加工中的地位相当重要，是现代工艺加工常用的一种方法，在很多领域都有应用，为此，必须合理选择刀具，科学设置各项参数，以提高钻孔质量。 参考文献 [1]梁瑞敏、叶文华.枪钻在数控车床上的深孔加工应用[J].机械与电子，2009(4):144,145 [2]姚东成.枪钻在数控加工中心深孔加工中的应用技术分析[J].中国科技投资，2013(Z2):140,141 [3]王裕?、孙盼盼.浅谈深孔加工刀具――枪钻[J].机械工业化与质量，2010(6):190,191 〔责任编辑:李锦雯〕